JPWO2008001662A1 - Optical member and optical apparatus provided with the same - Google Patents

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康弘 田中
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Abstract

本発明は光学部材及びそれを備えた光学装置に関する。特に、本発明は入射光の反射を抑制する反射防止凹凸構造が表面に形成された光学部材及びそれを備えた光学装置に関する。耐環境性に優れた反射防止構造体を提供する。光学部材(反射防止構造体)(1)は、光学部材本体(10)と、光学部材本体(10)の表面(10a)を被覆し、入射光を透過させる保護膜(20)とを備えている。光学部材本体(10)の表面(10a)には、微細な凸部(12)が複数配列されてなり、入射光の反射を抑制する反射防止凹凸構造(11)が形成されている。The present invention relates to an optical member and an optical device including the same. In particular, the present invention relates to an optical member having an antireflection concavo-convex structure formed on a surface for suppressing reflection of incident light, and an optical device including the same. An antireflection structure having excellent environmental resistance is provided. The optical member (antireflection structure) (1) includes an optical member body (10) and a protective film (20) that covers the surface (10a) of the optical member body (10) and transmits incident light. Yes. On the surface (10a) of the optical member body (10), a plurality of fine convex portions (12) are arranged, and an antireflection concavo-convex structure (11) that suppresses reflection of incident light is formed.

Description

本発明は光学部材及びそれを備えた光学装置に関する。特に、本発明は入射光の反射を抑制する反射防止凹凸構造が表面に形成された光学部材及びそれを備えた光学装置に関する。   The present invention relates to an optical member and an optical device including the same. In particular, the present invention relates to an optical member having an antireflection concavo-convex structure formed on a surface for suppressing reflection of incident light, and an optical device including the same.

近年、光の反射を抑制する反射防止処理が表面に施された種々の光学素子が提案されている。反射防止処理としては、例えば、屈折率の比較的低い膜(低屈折率膜)や、低屈折率膜と屈折率の比較的高い膜(高屈折率膜)とを交互に積層してなる多層膜等で構成された反射防止多層膜を表面に形成する処理が挙げられる(例えば、特許文献1等)。   In recent years, various optical elements in which antireflection treatment for suppressing light reflection is performed on the surface have been proposed. As the antireflection treatment, for example, a multilayer formed by alternately laminating a film having a relatively low refractive index (low refractive index film) or a film having a low refractive index and a film having a relatively high refractive index (high refractive index film). A treatment for forming an antireflection multilayer film composed of a film or the like on the surface (for example, Patent Document 1).

しかしながら、低屈折率膜や反射防止多層膜は、その形成に際して蒸着工程やスパッタリング工程等の煩雑な工程を要する。このため、生産性が低く、生産コストが高いという問題がある。また、低屈折率膜や多層膜からなる反射防止膜は、その反射抑制特性に波長依存性及び入射角依存性が大きいという問題もある。   However, the low refractive index film and the antireflection multilayer film require complicated processes such as a vapor deposition process and a sputtering process in forming the low refractive index film and the antireflection multilayer film. For this reason, there are problems that productivity is low and production cost is high. In addition, an antireflection film composed of a low refractive index film or a multilayer film also has a problem that its reflection suppression characteristics are highly wavelength dependent and incident angle dependent.

このような問題に鑑み、反射抑制特性の入射角依存性及び波長依存性の比較的小さな反射防止処理として、例えば、光学部材の表面に入射光の波長以下のピッチで微細構造(例えば、規則的に配列された線条凹部又は線条凸部からなる微細構造や、規則的に配列された錐体状又は柱状の凹部又は凸部からなる微細構造等。以下、このような微細構造が複数配列されてなる構造を「反射防止凹凸構造:SWS(Subwavelength Structured Surface)」とすることがある。)を形成する処理が提案されている(例えば、非特許文献1、2等)。SWSを表面に形成することによって、界面における急激な屈折率変化が抑制され、界面に緩やかな屈折率分布を形成することが可能となる。このため、特許文献1、2に記載された処理によれば、高い反射抑制効果を得ることができる。
特開2001−127852号公報 ダニエル H.ラグイン(Daniel H. Raguin) G. マイケル モリス(G. Michael Morris)著、「アナリシス オブ アンチリフレクション ストラクチャード サーフェイス ウィズ コンティニュアス ワン ディメンジョナル サーフェイス プロフィールズ (Analysis of antireflection−structured surfaces with continuous one−dimensional surface profiles)」
In view of such a problem, as an antireflection treatment with relatively small incident angle dependency and wavelength dependency of the reflection suppression characteristic, for example, the surface of the optical member has a fine structure (for example, a regular structure with a pitch less than the wavelength of incident light). A fine structure composed of linear recesses or convex protrusions arranged in a row, a fine structure composed of regularly arranged cone-shaped or columnar concave portions or protrusions, etc. Hereinafter, a plurality of such fine structures are arranged. There has been proposed a process for forming an anti-reflective uneven structure: SWS (Subwavelength Structured Surface) ”(for example, Non-Patent Documents 1 and 2). By forming the SWS on the surface, a rapid refractive index change at the interface is suppressed, and a gentle refractive index distribution can be formed at the interface. For this reason, according to the processing described in Patent Documents 1 and 2, a high reflection suppression effect can be obtained.
JP 2001-127852 A Daniel H. Lagunin (Daniel H. Raguin) By Michael Morris, “Analysis of anti-reflective-structurally-constrained-structure-contained-contained-frustration-structure-frustration-con- situation-of-reflective-structure-with-contrast-structure-with-contrast-structure-with-contrast-structure-with-constru- sion-f-consul-stu-

しかしながら、SWSが表面に形成された光学部材(以下、「反射防止構造体」とすることがある。)は耐環境性(機械的耐久性及び化学的耐久性)が十分ではなく、製品寿命が短いという問題がある。特に、反射防止構造体がガラス製である場合は、化学的耐久性(耐水性、耐酸性等)が劣悪であり、白ヤケや青ヤケなどが生じる虞がある。   However, the optical member having SWS formed on the surface (hereinafter sometimes referred to as “antireflection structure”) does not have sufficient environmental resistance (mechanical durability and chemical durability), and has a product life span. There is a problem of being short. In particular, when the antireflection structure is made of glass, chemical durability (water resistance, acid resistance, etc.) is inferior, and there is a possibility that white burn, blue burn, or the like may occur.

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、耐環境性に優れた反射防止構造体を提供することにある。   This invention is made | formed in view of such a point, The place made into the objective is to provide the antireflection structure excellent in environmental resistance.

上記目的を解決するために、本発明に係る光学部材は、微細な凸部又は凹部が複数配列されてなり、入射光の反射を抑制する反射防止凹凸構造が表面に形成された光学部材本体と、光学部材本体の表面を被覆し、入射光を透過させる保護膜とを備えていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned object, an optical member according to the present invention includes an optical member body in which a plurality of fine convex portions or concave portions are arranged, and an antireflection uneven structure that suppresses reflection of incident light is formed on the surface. And a protective film that covers the surface of the optical member body and transmits incident light.

ここで、本明細書において、「入射光を透過させる」とは、入射光を実質的に100%の透過率で透過させる場合のみならず、ある程度(例えば、10%)以上の透過率で入射光を透過させる場合を含む概念であるものとする。   Here, in this specification, “transmitting incident light” means not only transmitting incident light with a transmittance of substantially 100%, but also incident with a transmittance of a certain degree (for example, 10%) or more. The concept includes the case of transmitting light.

また、本発明に係る光学装置は、上記本発明に係る光学部材を備えていることを特徴とする。   An optical device according to the present invention includes the optical member according to the present invention.

本発明によれば、耐環境性に優れた反射防止構造体を実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the antireflection structure excellent in environmental resistance is realizable.

図1は、実施形態1に係る光学部材(反射防止構造体)1の平面図である。FIG. 1 is a plan view of an optical member (antireflection structure) 1 according to the first embodiment. 図2は、図1中の切り出し線II−IIで切り出した部分の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion cut out along a cut line II-II in FIG. 図3は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:2.00136、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.37986、t:150nm、t:110nm、凸部12の頂部の直径f:90.5nmとした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材1の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。FIG. 3 shows a period Λ: 300 nm, a refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 2.00136, a refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.37986, t 1 : 150 nm, t 2 : 110 nm, a convex portion. 12 is a graph showing the correlation between the reflectance of the optical member 1 with respect to incident light with an incident angle of 0 ° and the wavelength of incident light when the diameter f of the top of 12 is 90.5 nm. 図4は、図3と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG. 図5は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:2.00136、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.37986、t:150nm、t:140nm、凸部12の頂部の直径f:135nmとした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材1の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。FIG. 5 shows a period Λ: 300 nm, a refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 2.00136, a refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.37986, t 1 : 150 nm, t 2 : 140 nm, a convex portion. 12 is a graph showing the correlation between the reflectance of the optical member 1 with respect to incident light with an incident angle of 0 ° and the wavelength of incident light when the diameter f of the top of 12 is 135 nm. 図6は、図5と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG. 図7は、変形例1に係る光学部材2の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the optical member 2 according to the first modification. 図8は、実施形態2に係る光学部材3の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the optical member 3 according to the second embodiment. 図9は、図8中の切り出し線IX−IXで切り出した部分の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a portion cut out by a cut line IX-IX in FIG. 図10は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:1.51674、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.10000、t:150nm、t:40nmとし、凸部12の形状をy=−ax(aは任意の定数)に沿うようにした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材3の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。In FIG. 10, the period Λ: 300 nm, the refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 1.51674, the refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.10000, t 1 : 150 nm, t 2 : 40 nm, convex FIG. 7 is a graph showing the correlation between the reflectance of the optical member 3 and the wavelength of incident light with respect to incident light with an incident angle of 0 ° when the shape of the portion 12 is set to conform to y = −ax 2 (a is an arbitrary constant). is there. 図11は、図10と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG. 図12は、変形例2に係る光学部材4の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of the optical member 4 according to the second modification. 図13は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:2.00136、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.49169、t:300nm、t:89nm、t:243nmとし、凸部12の形状をy=−ax(aは任意の定数)に沿うようにした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材4の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。FIG. 13 shows a period Λ: 300 nm, a refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 2.00136, a refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.49169, t 1 : 300 nm, t 2 : 89 nm, t 3. : 243 nm, the reflectance of the optical member 4 with respect to the incident light with an incident angle of 0 ° and the wavelength of the incident light when the shape of the convex portion 12 is along y = −ax 2 (a is an arbitrary constant) It is a graph showing a correlation. 図14は、図13と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG. 図15は、実施形態3に係る撮像装置5の主要部の構成を表す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the imaging device 5 according to the third embodiment. 図16は、レンズ鏡筒31の斜視図である。FIG. 16 is a perspective view of the lens barrel 31. 図17は、レンズ鏡筒31の一部を拡大した断面図である。FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of a part of the lens barrel 31. 図18は、実施形態4に係る光ピックアップ装置6の主要部の構成を表す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the optical pickup device 6 according to the fourth embodiment. 図19は、対物レンズ46の断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of the objective lens 46.

符号の説明Explanation of symbols

1、2、3、4 光学部材
5 撮像装置
6 光ピックアップ装置
10 光学部材本体
11、36、49 反射防止凹凸構造(SWS)
12 凸部
20、38、51a、51b 保護膜
30 レンズ鏡筒ユニット
31 レンズ鏡筒
32 結像光学系
33 装置本体
34 撮像素子
35 鏡筒本体
37 線条凸部
41 レーザ光源
42 コリメータ
43 ビームスプリッタ
45 検出器
46 対物レンズ
47 情報記録媒体
47a 情報記録面
48 レンズ本体
50 錐体状凸部
1, 2, 3, 4 Optical member 5 Imaging device 6 Optical pickup device 10 Optical member body 11, 36, 49 Anti-reflection concavo-convex structure (SWS)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Convex part 20,38,51a, 51b Protective film 30 Lens barrel unit 31 Lens barrel 32 Imaging optical system 33 Apparatus main body 34 Imaging element 35 Lens barrel main body 37 Linear convex part 41 Laser light source 42 Collimator 43 Beam splitter 45 Detector 46 Objective lens 47 Information recording medium 47a Information recording surface 48 Lens body 50 Conical convex portion

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は本実施形態1に係る光学部材(反射防止構造体)1の平面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view of an optical member (antireflection structure) 1 according to the first embodiment.

図2は図1中の切り出し線II−IIで切り出した部分の断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion cut out along a cut line II-II in FIG.

本実施形態1に係る光学部材1は、平板状で光透過性の(入射光を透過させる)光学部材本体10と、光透過性の(入射光を透過させる)保護膜20とを備えている。光学部材本体10の表面10aには、微細な凸部12が複数配列されてなり、入射光の反射を抑制する反射防止凹凸構造(以下、「SWS」とすることがある。)11が形成されている。尚、反射防止凹凸構造11は、光学部材本体10の表面10a近傍における屈折率変化をなだらかにするような形状のものであれば特に限定されるものではない。例えば、凸部12は、円錐状、角錐状、円柱状、角柱状、円錐台状、ドーム状又は角錐台状であってもよい。また、反射防止凹凸構造11を円錐状、角錐状、円柱状、角柱状、円錐台状、ドーム状又は角錐台状の凹部を複数配列して構成してもよいし、相互に並行に延びる線条凸部又は凹部により構成してもよい。   The optical member 1 according to the first embodiment includes a flat plate-like optical member body 10 that is light transmissive (transmits incident light) and a light-transmissive protective film 20 that transmits incident light. . On the surface 10 a of the optical member body 10, a plurality of fine convex portions 12 are arranged, and an antireflection uneven structure (hereinafter sometimes referred to as “SWS”) 11 that suppresses reflection of incident light is formed. ing. The antireflection concavo-convex structure 11 is not particularly limited as long as it has a shape that smoothes the refractive index change in the vicinity of the surface 10 a of the optical member body 10. For example, the convex portion 12 may have a conical shape, a pyramid shape, a columnar shape, a prism shape, a truncated cone shape, a dome shape, or a truncated pyramid shape. Further, the antireflection concavo-convex structure 11 may be configured by arranging a plurality of conical, pyramidal, cylindrical, prismatic, truncated cone, dome-shaped or truncated pyramidal recesses, or lines extending in parallel to each other. You may comprise a row | line | column convex part or a recessed part.

SWS11が形成された表面10aは、保護膜20によって被覆されている。従って、光学部材1の高い耐環境性を実現することができる。保護膜20がない場合、微細な凸部12は他の部材等と衝突することにより非常に変形・破損しやすいものであるところ、その微細な凸部12を保護膜20で被覆することによって、他の部材等と衝突した場合の凸部12の変形・破損を効果的に抑制することができる。その結果、高い機械的耐久性を実現することができる。   The surface 10 a on which the SWS 11 is formed is covered with a protective film 20. Therefore, high environmental resistance of the optical member 1 can be realized. When the protective film 20 is not present, the fine convex portion 12 is very easily deformed / damaged by colliding with other members or the like. By covering the fine convex portion 12 with the protective film 20, Deformation and breakage of the convex portion 12 when colliding with other members and the like can be effectively suppressed. As a result, high mechanical durability can be realized.

また、例えば、保護膜20を光学部材本体10よりも化学的耐久性の高いものとすることによって、光学部材1の化学的変性(ヤケ等)も効果的に抑制することができ、機械的耐久性に優れると共に、化学的耐久性にも優れた光学部材1を実現することが可能となる。特に、光学部材本体10がヤケ等の化学的変性が生じやすいガラス製である場合は、化学的耐久性が比較的高い樹脂等からなる保護膜20を表面10a上に形成しておくことが好ましい。そうすることによって、ガラス製の光学部材本体10を外気(例えば、酸素や水分等)から遮断することができ、光学部材本体10の化学的な変性等を効果的に抑制することができる。従って、光学部材1の寿命を比較的長くすることができる。尚、本明細書において、「化学的耐久性が高い」とは、耐水性及び/又は耐酸性が高いことをいう。   In addition, for example, by making the protective film 20 higher in chemical durability than the optical member main body 10, chemical modification (discoloration or the like) of the optical member 1 can be effectively suppressed, and mechanical durability is improved. It is possible to realize the optical member 1 that is excellent in properties and chemical durability. In particular, when the optical member main body 10 is made of glass, such as burns, which easily undergoes chemical modification, it is preferable to form a protective film 20 made of a resin having a relatively high chemical durability on the surface 10a. . By doing so, the glass-made optical member main body 10 can be shielded from outside air (for example, oxygen, moisture, etc.), and chemical modification of the optical member main body 10 can be effectively suppressed. Therefore, the lifetime of the optical member 1 can be made relatively long. In the present specification, “high chemical durability” means high water resistance and / or acid resistance.

また、保護膜20の入射光の波長における屈折率を光学部材本体10の同屈折率よりも低く設定することにより、光学部材1の反射率を低下させることができる。例えば、高屈折率の光学部材の表面における反射率をRとすると、その光学部材の表面に光学部材の屈折率よりも低い屈折率の低屈折率層を形成した場合の光学部材の表面における反射率と低屈折率層表面における反射率との合計の反射率Rは、Rよりも小さくなる。すなわち、光学部材の表面に光学部材よりも屈折率が低い層を設けることによって、光学部材から生じる合計の反射率を小さくすることができる。そして、この反射率低減効果は、光学部材の表面の上に積層する低屈折率層(但し、光学部材本体10から離れるほど低屈折率層の屈折率が低くなるように設定する)の層数が多くなればなるほど大きくなる。このところ、本実施形態1では、光学部材本体10の表面10aにはSWS11が形成されており、さらに、表面10aを覆うように保護膜20が形成されている。そして、SWS11が形成されている表層部分の実効屈折率は、光学部材本体10を構成する材料自体の屈折率と保護膜20の材料自体の屈折率との中間となる。従って、本実施形態1のように、表面10aにSWS11を形成すると共に、その表面10aの上に光学部材本体10の屈折率よりも低い屈折率の保護膜20を設けることによって、表面10aの上に、光学部材本体10よりも低い屈折率の層(SWS11が形成されている表層部分の層)が形成されており、さらにその層の上に、その層よりもさらに屈折率が低い層(SWS11の上に位置し、保護層20のみで構成されている部分)が形成されている状態を形成することができる。その結果、表面10aにSWS11を形成し保護膜20を形成しなかった場合や、SWS11を形成せず保護膜20のみを形成した場合よりも光学部材1の反射率をさらに低減することができる。Moreover, the reflectance of the optical member 1 can be lowered by setting the refractive index at the wavelength of the incident light of the protective film 20 to be lower than the refractive index of the optical member body 10. For example, if the reflectance at the surface of the high refractive index of the optical member to R 1, the surface of the optical member in the case of forming a low refractive index layer having a lower refractive index than the refractive index of the optical member on the surface of the optical member The total reflectance R 2 of the reflectance and the reflectance at the surface of the low refractive index layer is smaller than R 1 . That is, by providing a layer having a refractive index lower than that of the optical member on the surface of the optical member, the total reflectance generated from the optical member can be reduced. And this reflectance reduction effect is the number of layers of the low refractive index layer laminated | stacked on the surface of an optical member (however, it sets so that the refractive index of a low refractive index layer may become low, so that it leaves | separates from the optical member main body 10). The larger the is, the larger it becomes. Now, in this Embodiment 1, SWS11 is formed in the surface 10a of the optical member main body 10, and also the protective film 20 is formed so that the surface 10a may be covered. The effective refractive index of the surface layer portion where the SWS 11 is formed is intermediate between the refractive index of the material itself constituting the optical member body 10 and the refractive index of the material of the protective film 20 itself. Therefore, as in the first embodiment, the SWS 11 is formed on the surface 10a, and the protective film 20 having a refractive index lower than the refractive index of the optical member body 10 is provided on the surface 10a. In addition, a layer having a lower refractive index than that of the optical member main body 10 (surface layer portion layer on which the SWS 11 is formed) is formed, and a layer having a lower refractive index than that of the layer (SWS 11). It is possible to form a state in which a portion that is formed only by the protective layer 20 is formed. As a result, the reflectance of the optical member 1 can be further reduced as compared with the case where the SWS 11 is formed on the surface 10 a and the protective film 20 is not formed, or the case where only the protective film 20 is formed without forming the SWS 11.

さらに、保護膜20を、保護膜20の表面20aにおける反射光の位相と、光学部材本体10の表面10aにおける反射光の位相とが入射光の波長の半分だけずれるような厚みのものとすることが好ましい。具体的には、保護膜20の膜厚を、光学部材本体10の表面10aにおける反射光と保護膜20の表面20aにおける反射光の実質上の光路差が入射光の波長の1/2だけずれるように設定することが好ましい。そうすることによって、保護膜20の表面20aにおける反射光と光学部材本体10の表面10aにおける反射光とを干渉させて弱めることができる。この結果、光学部材1の反射率をより低減することができる。この場合、反射防止凹凸構造11の形状を変化させることにより光学部材本体10の表面10aで生じる反射光の強度を保護膜20の表面20aで生じる反射光の強度と実質的に等しくすることが特に好ましい。そうすることによって、実質的に反射光を生じさせないようにすることができる。すなわち、無反射構造体を実現することも可能となる。   Further, the protective film 20 has a thickness such that the phase of the reflected light on the surface 20a of the protective film 20 and the phase of the reflected light on the surface 10a of the optical member body 10 are shifted by half the wavelength of the incident light. Is preferred. Specifically, the substantial optical path difference between the reflected light on the surface 10a of the optical member body 10 and the reflected light on the surface 20a of the protective film 20 is shifted by 1/2 of the wavelength of the incident light. It is preferable to set so. By doing so, the reflected light on the surface 20a of the protective film 20 and the reflected light on the surface 10a of the optical member body 10 can be interfered and weakened. As a result, the reflectance of the optical member 1 can be further reduced. In this case, it is particularly preferable that the intensity of the reflected light generated on the surface 10a of the optical member body 10 is substantially equal to the intensity of the reflected light generated on the surface 20a of the protective film 20 by changing the shape of the antireflection concavo-convex structure 11. preferable. By doing so, it is possible to prevent substantially no reflected light. That is, a non-reflective structure can be realized.

また、保護膜20の膜厚を調整することによって、ある波長における反射率を選択的に低減させることや、波長依存性を低減させることも可能となる。   Further, by adjusting the film thickness of the protective film 20, it is possible to selectively reduce the reflectance at a certain wavelength or to reduce the wavelength dependency.

以下、本実施形態1に係る光学部材1の具体的構成について、図1、図2を参照しながらより詳細に説明する。   Hereinafter, the specific configuration of the optical member 1 according to the first embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.

本実施形態1において、光学部材本体10は、実質的にガラスからなるものであり、その表面10aには反射防止凹凸構造11が形成されている。反射防止凹凸構造11は、円柱状の凸部12が複数規則的に配列されてなる。より具体的に、本実施形態1では、複数の凸部12は、入射光の波長(詳細には、入射光が単一の波長の光でない場合は、入射光の最短波長)以下の周期(ピッチ)Λで相互に離間してマトリクス状に配列(正方配列)されている。そして、凸部12の高さtは入射光の波長の0.4倍以上(詳細には、入射光が単一の波長の光でない場合は、入射光の最長波長の0.4倍以上)に設定されている。このため、表面10aの表層部に緩やかに屈折率が変化する層が形成され、保護膜20を介して表面10aに入射する入射光の反射が効果的に抑制されることとなる。In the first embodiment, the optical member body 10 is substantially made of glass, and an antireflection concavo-convex structure 11 is formed on the surface 10a thereof. The antireflection concavo-convex structure 11 includes a plurality of columnar convex portions 12 regularly arranged. More specifically, in the first embodiment, the plurality of convex portions 12 have a period (less than the wavelength of the incident light (specifically, the shortest wavelength of the incident light when the incident light is not a single wavelength)) ( They are arranged in a matrix (square arrangement) spaced apart from each other by (pitch) Λ. The height t 1 of the convex portion 12 is 0.4 times or more of the wavelength of the incident light (specifically, when the incident light is not light of a single wavelength, 0.4 times or more of the longest wavelength of the incident light) ) Is set. For this reason, a layer whose refractive index gradually changes is formed on the surface portion of the surface 10a, and reflection of incident light incident on the surface 10a via the protective film 20 is effectively suppressed.

尚、本実施形態1のように、凸部12が柱状である場合であっても、凸部12を設けることによって、凸部12が存在する表層部分の実行屈折率を低下させることができる。従って、入射光の反射を効果的に低減することができる。   In addition, even if it is a case where the convex part 12 is columnar like this Embodiment 1, the effective refractive index of the surface layer part in which the convex part 12 exists can be reduced by providing the convex part 12. FIG. Therefore, the reflection of incident light can be effectively reduced.

この表面10aの上に、表面10aを被覆するように実質的に樹脂からなる保護膜20が形成されている。具体的に、本実施形態1では、保護膜20は、複数配列された凸部12相互間の凹部を埋め、保護膜20の光学部材本体10側とは反対側の表面20aが滑面(凹凸のない面、本実施形態1においては平滑面等)となるように形成されている。このため、この保護膜20によって、凸部12は外部からの衝撃や振動から保護され、凸部12の変形や損傷が効果的に抑制される。従って、高い機械的耐久性を実現することができる。   On this surface 10a, a protective film 20 substantially made of a resin is formed so as to cover the surface 10a. Specifically, in the first embodiment, the protective film 20 fills the concave portions between the plurality of convex portions 12 arranged, and the surface 20a opposite to the optical member body 10 side of the protective film 20 is a smooth surface (unevenness). A smooth surface or the like in the first embodiment. For this reason, the convex part 12 is protected from the impact and vibration from the outside by this protective film 20, and the deformation | transformation and damage of the convex part 12 are suppressed effectively. Therefore, high mechanical durability can be realized.

ところで、一般的に、ガラスは化学的耐久性(耐水性や耐酸性)が低く、ガラス材が露出していると白ヤケや青ヤケが発生する。それに対して、樹脂はガラスよりも化学的耐久性が高いため、実質的に樹脂からなる保護膜20によって光学部材10を被覆することによって、実質的にガラスからなる光学部材本体10の化学的変性(ヤケ等)を効果的に抑制することができる。   By the way, in general, glass has low chemical durability (water resistance and acid resistance), and when the glass material is exposed, white burn or blue burn is generated. On the other hand, since resin has higher chemical durability than glass, chemical modification of optical member main body 10 substantially made of glass is achieved by covering optical member 10 with protective film 20 made substantially of resin. (Discoloration etc.) can be effectively suppressed.

本実施形態1において、保護膜20は、その入射光の波長における屈折率が光学部材本体10の同屈折率より低いものである。このため、上述のように光学部材本体10の表面10aの上に光学部材本体10よりも低屈折率な層が2層積層されているような状態となる。従って、光学部材1の反射率を効果的に低減することができる。   In the first embodiment, the protective film 20 has a refractive index at a wavelength of incident light lower than that of the optical member body 10. For this reason, it will be in the state where two layers whose refractive index is lower than optical member main part 10 are laminated on surface 10a of optical member main part 10 as mentioned above. Therefore, the reflectance of the optical member 1 can be effectively reduced.

凸部12の頂部から表面20aまでの距離(本明細書では、この距離を保護膜20の膜厚と規定する)tは、光学部材1の反射率と、光学部材1の反射率の波長依存性との両方に相関する。例えば、入射光が単一の波長の光である場合、保護膜20の膜厚tを、光学部材本体10の表面10aで生じる反射光の位相と保護膜20の表面20aで生じる反射光の位相との差が入射光の波長の半分(1/2)となるように設定することによって、表面10aで生じる反射光と表面20aで生じる反射光とを干渉させて弱めることができる。従って、このように保護膜20の膜厚tを設定することによって、ある波長の入射光に対する光学部材1の反射率をより効果的に低減することができる。この場合、凸部12の高さtを、表面10aで生じる反射光の強度と表面20aで生じる反射光の強度とを実質的に等しくなるようなものとすることが特に好ましい。そうすることによって、光学部材1の反射率を実質的にゼロにすることが可能となる。Distance from the top of the convex portion 12 to the surface 20a (in this specification, thickness and defining this distance protective membrane 20) t 2 is the reflectance of the optical member 1, the wavelength of the reflectance of the optical member 1 Correlate with both dependencies. For example, the incident light may be light of a single wavelength, the thickness t 2 of the protective layer 20, the reflected light generated on the surface 10a of the optical member body 10 phase and the reflected light generated by the surface 20a of the protective film 20 By setting the difference from the phase to be half (1/2) the wavelength of the incident light, the reflected light generated on the surface 10a and the reflected light generated on the surface 20a can be interfered and weakened. Therefore, by setting the thickness t 2 of the thus protective layer 20, it is possible to reduce the reflectance of the optical member 1 for incident light of a certain wavelength more effectively. In this case, the height t 1 of the convex portion 12, and particularly preferably the intensity of the reflected light generated by the reflection light intensity and the surface 20a occurring at the surface 10a such that substantially equal. By doing so, it becomes possible to make the reflectance of the optical member 1 substantially zero.

但し、このように保護膜20の膜厚tを設定した場合、他の波長の入射光に対しては光学部材本体10の表面10aで生じる反射光の位相と保護膜20の表面20aで生じる反射光の位相との差が入射光の波長の半分(1/2)とはならないため、光学部材1の反射率の波長依存性は比較的大きくなる。However, if you set the thickness t 2 of such protection film 20, resulting in the surface 20a of the phase and the protective film 20 of the reflected light generated on the surface 10a of the optical member body 10 with respect to incident light of another wavelength Since the difference from the phase of the reflected light does not become half (1/2) of the wavelength of the incident light, the wavelength dependence of the reflectance of the optical member 1 becomes relatively large.

以下、保護膜20の膜厚t等の条件を変化させることにより、光学部材1の反射率やその波長依存性を変化させることができることについて具体例を挙げてさらに具体的に説明する。Hereinafter, by changing the conditions of the film thickness t 2, etc. of the protective film 20, more specifically described by way of a specific example that it is possible to change the reflectance and the wavelength dependence of the optical member 1.

図3は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:2.00136、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.37986、t:150nm、t:110nm、凸部12の頂部の直径f:90.5nmとした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材1の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。尚、保護膜20の分散は下記数式(1)により規定される。また、光学部材本体10の分散は下記数式(2)により規定される。
−1=Kλ/(λ−L)+Kλ/(λ−L)+Kλ/(λ−L) ・・・(1)
但し、
=0.48755108、
=0.39875031、
=2.3120353、
=0.00600069867、
=0.00895188847、
=566.135591、
である。
=a+aλ++aλ−2+aλ−4+aλ−6+aλ−8 ・・・(2)
但し、
=3.7871725、
=−0.020974414、
=0.059258017、
=0.0079700797、
=−0.00070884578、
=7.9345324e−005、
である。
FIG. 3 shows a period Λ: 300 nm, a refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 2.00136, a refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.37986, t 1 : 150 nm, t 2 : 110 nm, a convex portion. 12 is a graph showing the correlation between the reflectance of the optical member 1 with respect to incident light with an incident angle of 0 ° and the wavelength of incident light when the diameter f of the top of 12 is 90.5 nm. The dispersion of the protective film 20 is defined by the following mathematical formula (1). Further, the dispersion of the optical member body 10 is defined by the following mathematical formula (2).
n 2 −1 = K 1 λ 2 / (λ 2 −L 1 ) + K 2 λ 2 / (λ 2 −L 2 ) + K 3 λ 2 / (λ 2 −L 3 ) (1)
However,
K 1 = 0.487555108,
K 2 = 0.398775031,
K 3 = 2.3120353,
L 1 = 0.00600069867,
L 2 = 0.00895188847,
L 3 = 566.135559,
It is.
n 2 = a 0 + a 1 λ 2 ++ a 2 λ −2 + a 3 λ −4 + a 4 λ −6 + a 5 λ −8 (2)
However,
a 0 = 3.778725,
a 1 = −0.020974414,
a 2 = 0.0592558017,
a 3 = 0.0079700797,
a 4 = −0.00070884578,
a 5 = 7.9345324e-005,
It is.

図4は図3と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。   FIG. 4 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG.

図5は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:2.00136、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.37986、t:150nm、t:140nm、凸部12の頂部の直径f:135nmとした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材1の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。尚、保護膜20の分散は上記数式(1)により規定される。また、光学部材本体10の分散は上記数式(2)により規定される。FIG. 5 shows a period Λ: 300 nm, a refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 2.00136, a refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.37986, t 1 : 150 nm, t 2 : 140 nm, a convex portion. 12 is a graph showing the correlation between the reflectance of the optical member 1 with respect to incident light with an incident angle of 0 ° and the wavelength of incident light when the diameter f of the top of 12 is 135 nm. The dispersion of the protective film 20 is defined by the above mathematical formula (1). Further, the dispersion of the optical member body 10 is defined by the above mathematical formula (2).

図6は図5と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。   FIG. 6 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG.

尚、図3乃至図6において、Aは本実施形態1の光学部材1の反射率を示している。Bは、SWS11を設けず、平坦な表面10a上に保護膜20を形成した場合の反射率を示している。Cは保護膜20を設けなかった場合の反射率を示している。また、Dは、保護膜20を設けず、且つ、凸部12の高さtを半分にした場合の反射率を示している。3 to 6, A indicates the reflectance of the optical member 1 of the first embodiment. B shows the reflectance when the SWS 11 is not provided and the protective film 20 is formed on the flat surface 10a. C indicates the reflectance when the protective film 20 is not provided. Also, D is, without providing the protective film 20, and shows the reflectance in the case of half the height t 1 of the convex portion 12.

ここで、図3及び図4に示すグラフ(A)の条件は、波長589nmの入射光が入射した際に、光学部材本体10の表面10aで生じる反射光の位相と保護膜20の表面20aで生じる反射光の位相との差が入射光の波長の半分(1/2)となり、且つその場合の表面10aで生じる反射光と表面20aで生じる反射光との強度が相互に略同一となるような条件である。このような条件に設定することによって、図3、4に示すように、波長589nmの垂直入射光(入射角0°の入射光)の反射をほぼ完全に抑制することができる。   Here, the conditions of the graph (A) shown in FIGS. 3 and 4 are the phase of the reflected light generated on the surface 10a of the optical member body 10 and the surface 20a of the protective film 20 when incident light having a wavelength of 589 nm is incident. The difference from the phase of the generated reflected light is half (1/2) the wavelength of the incident light, and the intensity of the reflected light generated on the surface 10a and the reflected light generated on the surface 20a in that case is substantially the same. It is a condition. By setting such conditions, as shown in FIGS. 3 and 4, reflection of vertical incident light having a wavelength of 589 nm (incident light having an incident angle of 0 °) can be suppressed almost completely.

また、図4に示すように、保護膜20を設けることによって、保護膜20を設けない場合(C,D)よりも、特に小さな入射角の入射光の反射を効果的に抑制することができる。但し、図3に示すように、保護膜20を設けない場合(CやDの場合)よりも反射率の波長依存性が大きくなる傾向にある。   In addition, as shown in FIG. 4, by providing the protective film 20, it is possible to effectively suppress the reflection of incident light having a particularly small incident angle, compared to the case where the protective film 20 is not provided (C, D). . However, as shown in FIG. 3, the wavelength dependency of the reflectance tends to be larger than when the protective film 20 is not provided (in the case of C or D).

それに対して、図5及び図6に示すグラフ(A)の条件では、図3等に示す場合とは異なり、図5に示すように、光学部材1の反射率が実質的にゼロとなるような波長は現れなくなるものの、反射率の波長依存性をより低減することができる。図5及び図6に示す条件では、保護膜20を設けない場合よりもさらに反射率の波長依存性を低減することができることがわかる。   On the other hand, under the conditions of the graph (A) shown in FIGS. 5 and 6, unlike the case shown in FIG. 3 and the like, the reflectance of the optical member 1 is substantially zero as shown in FIG. Although no particular wavelength appears, the wavelength dependence of the reflectance can be further reduced. 5 and 6 that the wavelength dependency of the reflectance can be further reduced as compared with the case where the protective film 20 is not provided.

以上、本実施形態1では、光学部材本体10が入射光を透過させるものである場合を例に挙げて本発明を実施した好ましい形態の一例について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、光学部材本体10は入射光を吸収するもの、所謂黒体であってもよい。その場合であっても、保護膜20を設けることにより、耐環境性を向上することができる。また、光反射率をより効果的に低減することができる。   As described above, in the first embodiment, an example of a preferable embodiment in which the present invention is implemented is described by taking the case where the optical member main body 10 transmits incident light as an example, but the present invention is limited to this configuration. It is not a thing. For example, the optical member body 10 may be a so-called black body that absorbs incident light. Even in that case, the environmental resistance can be improved by providing the protective film 20. In addition, the light reflectance can be more effectively reduced.

また、本実施形態1では、凸部12がマトリクス状に正方配列されている例について説明したが、凸部12の配列は特にこれに限定されるものではなく、例えば、三角格子状(デルタ状)に配列されていてもよい。凸部12の配列は、凸部12(反射防止凹凸構造11)が形成されている表層部分においてなだらかな屈折率変化が生じる限りにおいて特に限定されるものではない。   In the first embodiment, the example in which the convex portions 12 are squarely arranged in a matrix has been described. However, the arrangement of the convex portions 12 is not particularly limited to this. For example, a triangular lattice shape (delta shape) ) May be arranged. The arrangement of the protrusions 12 is not particularly limited as long as a gentle refractive index change occurs in the surface layer portion where the protrusions 12 (antireflection uneven structure 11) are formed.

また、本実施形態1では、SWS11が形成されている面が平面である光学部材1を例に挙げて説明したが、下記実施形態に示すように、SWS11が設けられる面の形状は特に限定されるものではなく、また本発明に係る光学部材の形状も特に限定されるものではない。   In the first embodiment, the optical member 1 on which the surface on which the SWS 11 is formed is a flat surface has been described as an example. However, as shown in the following embodiment, the shape of the surface on which the SWS 11 is provided is particularly limited. The shape of the optical member according to the present invention is not particularly limited.

(変形例1)
図7は本変形例1に係る光学部材2の断面図である。
(Modification 1)
FIG. 7 is a cross-sectional view of the optical member 2 according to the first modification.

本変形例1に係る光学部材2は上記実施形態1に係る光学部材1と保護膜20の構成を除いては同様の構成を有する。ここでは、本変形例1における保護膜20の構成について詳細に説明する。尚、本変形例1の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。   The optical member 2 according to Modification 1 has the same configuration except for the configuration of the optical member 1 according to Embodiment 1 and the protective film 20. Here, the configuration of the protective film 20 in Modification 1 will be described in detail. In the description of the first modification, components having substantially the same function will be described with reference numerals common to the first embodiment, and description thereof will be omitted.

上記実施形態1では、保護膜20は、比較的厚いものであり、複数の凸部12相互間に形成される凹部を埋めると共に、表面20aが滑面(例えば、平滑面)となるように形成されている。しかし、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、本変形例2のように、保護膜20は、比較的薄く、反射防止凹凸構造11に沿った形状に形成されていてもよい。すなわち、表面20aに反射防止凹凸構造11に対応した凹凸が形成されていてもよい。この場合であっても、上記実施形態1の場合と同様に高い化学的耐久性を実現することができる。また、保護膜20を設けない場合よりも高い機械的耐久性を実現することができる。   In the first embodiment, the protective film 20 is relatively thick and fills the concave portions formed between the plurality of convex portions 12 and is formed so that the surface 20a becomes a smooth surface (for example, a smooth surface). Has been. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, as in Modification 2, the protective film 20 may be relatively thin and formed in a shape along the antireflection uneven structure 11. . That is, unevenness corresponding to the antireflection uneven structure 11 may be formed on the surface 20a. Even in this case, high chemical durability can be realized as in the case of the first embodiment. Further, higher mechanical durability can be realized than when the protective film 20 is not provided.

また、上記実施例1の場合と同様に、保護膜20の層厚や凸部12の形状を適宜調整することによって、反射率の更なる効果的な低減や反射率の波長依存性の低減を図ることができる。   Further, as in the case of Example 1 described above, the layer thickness of the protective film 20 and the shape of the projections 12 are appropriately adjusted to further reduce the reflectance and reduce the wavelength dependence of the reflectance. Can be planned.

(実施形態2)
図8は本実施形態2に係る光学部材3の平面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a plan view of the optical member 3 according to the second embodiment.

図9は図8中の切り出し線IX−IXで切り出した部分の断面図である。   FIG. 9 is a cross-sectional view of a portion cut out by a cut line IX-IX in FIG.

本実施形態2に係る光学部材3は、上記実施形態1に係る光学部材1と反射防止凹凸構造11の形状を除いては同様の形態を有するものである。ここでは、本実施形態2における反射防止凹凸構造11の形状について詳細に説明する。尚、本実施形態2の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。   The optical member 3 according to Embodiment 2 has the same configuration except for the shape of the optical member 1 according to Embodiment 1 and the antireflection uneven structure 11. Here, the shape of the antireflection concavo-convex structure 11 in Embodiment 2 will be described in detail. In the description of the second embodiment, components having substantially the same function are described with reference numerals common to the first embodiment, and the description thereof is omitted.

図8及び図9に示すように、本実施形態2では、反射防止凹凸構造(SWS)11は、マトリクス状に密に配列された複数のドーム状の凸部12によって構成されている。本実施形態2のように、複数のドーム状の凸部12によって反射防止凹凸構造11を構成することによって、複数の柱状の凸部12によって反射防止凹凸構造11を構成する場合より、表層部における屈折率変化をよりなだらかにすることができる。また、表面10aにおいて入射光が乱反射することとなる。従って、表面10aにおける反射率をより低減することができる。   As shown in FIGS. 8 and 9, in the second embodiment, the antireflection concavo-convex structure (SWS) 11 is constituted by a plurality of dome-shaped convex portions 12 arranged densely in a matrix. As in the second embodiment, the antireflection concavo-convex structure 11 is configured by the plurality of dome-shaped convex portions 12, so that the antireflection concavo-convex structure 11 is configured by the plurality of columnar convex portions 12 in the surface layer portion. The refractive index change can be made smoother. Further, incident light is irregularly reflected on the surface 10a. Therefore, the reflectance at the surface 10a can be further reduced.

また、光学部材3の反射率の反射率の波長依存性をより低減することができる。さらに、光学部材3の反射率の入射角依存性をより低減することができ、比較的大きな入射角の入射光に対しても高い反射抑制効果を実現することができる。   Moreover, the wavelength dependence of the reflectance of the optical member 3 can be further reduced. Furthermore, the incident angle dependency of the reflectance of the optical member 3 can be further reduced, and a high reflection suppressing effect can be realized even for incident light having a relatively large incident angle.

尚、本実施形態2の場合、光学部材本体10の表面10aにおける反射率は表面10aに形成された凸部12の高さに相関する。具体的に、凸部12の高さが高くなるほど反射率は低くなり、逆に凸部12の高さが低くなるほど反射率は高くなる傾向にある。上述のように、低屈折率材料からなる保護膜20を設けることによって光学部材3の反射率(「光学部材の反射率」とは、表面10aに対して入射した光の強度に対する表面20aから射出される反射光(表面10aで生じる反射光と表面20aで生じる反射光との合成光)の強度をいう。)を低減することができるため、保護膜20を設けることによって凸部12の高さを低くした場合であっても所望の低反射率を実現することが可能となる。すなわち、保護膜20を設けることによって、凸部12の高さを比較的低くすることができ、光学部材3の製造を容易にすることができる。   In the second embodiment, the reflectance on the surface 10a of the optical member body 10 correlates with the height of the convex portion 12 formed on the surface 10a. Specifically, the reflectance decreases as the height of the convex portion 12 increases, and conversely, the reflectance tends to increase as the height of the convex portion 12 decreases. As described above, by providing the protective film 20 made of a low refractive index material, the reflectivity of the optical member 3 (“reflectance of the optical member” is emitted from the surface 20a with respect to the intensity of light incident on the surface 10a. The intensity of the reflected light (which is the intensity of the combined reflected light generated on the surface 10a and the reflected light generated on the surface 20a) can be reduced. It is possible to achieve a desired low reflectance even when the value is lowered. That is, by providing the protective film 20, the height of the convex portion 12 can be made relatively low, and the optical member 3 can be easily manufactured.

以下、更なる具体例を挙げて本実施形態2に係る光学部材3の反射抑制効果について具体的に説明する。   Hereinafter, the reflection suppression effect of the optical member 3 according to the second embodiment will be specifically described with reference to further specific examples.

図10は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:1.51674、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.10000、t:150nm、t:40nmとし、凸部12の形状をy=−ax(aは任意の定数)に沿うようにした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材3の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。但し、y軸は表面10aのベース面の法線方向に延び、x軸は凸部12の中心を通る断面内においてy軸と直交する方向に延びるものとする。また、保護膜20の屈折率の波長依存性はないものとしている。In FIG. 10, the period Λ: 300 nm, the refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 1.51674, the refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.10000, t 1 : 150 nm, t 2 : 40 nm, convex FIG. 7 is a graph showing the correlation between the reflectance of the optical member 3 and the wavelength of incident light with respect to incident light with an incident angle of 0 ° when the shape of the portion 12 is set to conform to y = −ax 2 (a is an arbitrary constant). is there. However, the y axis extends in the normal direction of the base surface of the surface 10a, and the x axis extends in a direction perpendicular to the y axis in a cross section passing through the center of the convex portion 12. Further, the wavelength dependency of the refractive index of the protective film 20 is not assumed.

図11は、図10と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。   FIG. 11 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG.

尚、図10及び図11において、Aは本実施形態2の光学部材3の反射率を示している。Bは、SWS11を設けず、平坦な表面10a上に保護膜20を形成した場合の反射率を示している。Cは保護膜20を設けなかった場合の反射率を示している。また、Dは、保護膜20を設けず、且つ、凸部12の高さtを半分にした場合の反射率を示している。10 and 11, A indicates the reflectance of the optical member 3 of the second embodiment. B shows the reflectance when the SWS 11 is not provided and the protective film 20 is formed on the flat surface 10a. C indicates the reflectance when the protective film 20 is not provided. Also, D is, without providing the protective film 20, and shows the reflectance in the case of half the height t 1 of the convex portion 12.

図10に示すように、本実施形態2の構成をとることによって、光学部材3の反射率及びその波長依存性をより効果的に低減することができる。また、図11に示すように光学部材3の反射率の入射角依存性をより低減することができ、比較的入射角の大きな入射光に対する反射率をも効果的に低減することができる。   As shown in FIG. 10, the reflectance of the optical member 3 and its wavelength dependency can be more effectively reduced by adopting the configuration of the second embodiment. Moreover, as shown in FIG. 11, the incident angle dependence of the reflectance of the optical member 3 can be further reduced, and the reflectance for incident light having a relatively large incident angle can also be effectively reduced.

(変形例2)
図12は本変形例2に係る光学部材4の断面図である。
(Modification 2)
FIG. 12 is a cross-sectional view of the optical member 4 according to the second modification.

図13は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:2.00136、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.49169、t:300nm、t:89nm、t:243nmとし、凸部12の形状をy=−ax(aは任意の定数)に沿うようにした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材4の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。また、保護膜20の分散は下記数式(3)により規定される。また、光学部材本体10の分散は下記数式(4)により規定される。
=a+aλ++aλ−2+aλ−4+aλ−6+aλ−8 ・・・(3)
但し、
=2.1864582、
=−0.00024475348、
=0.014155787、
=−0.00044329781、
=7.7664259e−005、
=−2.9936382e−006、
である。
=a+aλ++aλ−2+aλ−4+aλ−6+aλ−8 ・・・(4)
但し、
=3.7871725、
=−0.020974414、
=0.059258017、
=0.0079700797、
=−0.00070884578、
=7.9345324e−005、
である。
FIG. 13 shows a period Λ: 300 nm, a refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 2.00136, a refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.49169, t 1 : 300 nm, t 2 : 89 nm, t 3. : 243 nm, the reflectance of the optical member 4 with respect to the incident light with an incident angle of 0 ° and the wavelength of the incident light when the shape of the convex portion 12 is along y = −ax 2 (a is an arbitrary constant) It is a graph showing a correlation. The dispersion of the protective film 20 is defined by the following mathematical formula (3). Further, the dispersion of the optical member body 10 is defined by the following mathematical formula (4).
n 2 = a 0 + a 1 λ 2 +++ a 2 λ −2 + a 3 λ −4 + a 4 λ −6 + a 5 λ −8 (3)
However,
a 0 = 2.1864582,
a 1 = −0.00024475348,
a 2 = 0.0145155787,
a 3 = −0.000443297981,
a 4 = 7.7664259e-005,
a 5 = −2.9936382e-006,
It is.
n 2 = a 0 + a 1 λ 2 ++ a 2 λ −2 + a 3 λ −4 + a 4 λ −6 + a 5 λ −8 (4)
However,
a 0 = 3.778725,
a 1 = −0.020974414,
a 2 = 0.0592558017,
a 3 = 0.0079700797,
a 4 = −0.00070884578,
a 5 = 7.9345324e-005,
It is.

図14は、図13と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。   FIG. 14 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG.

尚、図13及び図14において、Aは本変形例2の光学部材4の反射率を示している。Bは、SWS11を設けず、平坦な表面10a上に保護膜20を形成した場合の反射率を示している。Cは保護膜20を設けなかった場合の反射率を示している。また、Dは、保護膜20を設けず、且つ、凸部12の高さtを半分にした場合の反射率を示している。In FIGS. 13 and 14, A represents the reflectance of the optical member 4 of the second modification. B shows the reflectance when the SWS 11 is not provided and the protective film 20 is formed on the flat surface 10a. C indicates the reflectance when the protective film 20 is not provided. Also, D is, without providing the protective film 20, and shows the reflectance in the case of half the height t 1 of the convex portion 12.

本変形例2に係る光学部材4は上記実施形態2に係る光学部材3と保護膜20の構成を除いては同様の構成を有する。ここでは、本変形例2における保護膜20の構成について詳細に説明する。尚、本変形例2の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1、2と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。   The optical member 4 according to the second modification has the same configuration except for the configuration of the optical member 3 and the protective film 20 according to the second embodiment. Here, the configuration of the protective film 20 in Modification 2 will be described in detail. In the description of the second modification, components having substantially the same function will be described with reference numerals common to the first and second embodiments, and description thereof will be omitted.

上記実施形態2では、保護膜20は、比較的厚いものであり、複数の凸部12相互間に形成される凹部を埋めると共に、表面20aが滑面(例えば、平滑面)となるように形成されている。しかし、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、本変形例2のように、保護膜20は、比較的薄く、反射防止凹凸構造11に沿った形状に形成されていてもよい。すなわち、表面20aに反射防止凹凸構造11に対応した凹凸が形成されていてもよい。この場合であっても、上記実施形態2の場合と同様に高い化学的耐久性を実現することができる。また、保護膜20を設けない場合よりも高い機械的耐久性を実現することができる。   In the second embodiment, the protective film 20 is relatively thick and fills the concave portions formed between the plurality of convex portions 12 and is formed so that the surface 20a becomes a smooth surface (for example, a smooth surface). Has been. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, as in Modification 2, the protective film 20 may be relatively thin and formed in a shape along the antireflection uneven structure 11. . That is, unevenness corresponding to the antireflection uneven structure 11 may be formed on the surface 20a. Even in this case, high chemical durability can be realized as in the case of the second embodiment. Further, higher mechanical durability can be realized than when the protective film 20 is not provided.

また、図13、図14に示すように、上記実施例1の場合と同様に、保護膜20の層厚や凸部12の形状を適宜調整することによって、反射率の更なる効果的な低減や反射率の波長依存性の低減を図ることができる。   Further, as shown in FIGS. 13 and 14, as in the case of the first embodiment, the reflectance can be further effectively reduced by appropriately adjusting the layer thickness of the protective film 20 and the shape of the convex portion 12. In addition, the wavelength dependence of the reflectance can be reduced.

次に、本発明を実施した光学部材を用いた光学装置について、実施形態3、4を例に挙げて説明する。   Next, an optical device using the optical member embodying the present invention will be described by taking Embodiments 3 and 4 as examples.

(実施形態3)
図15は本実施形態3に係る撮像装置5の主要部の構成を表す図である。
(Embodiment 3)
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the imaging device 5 according to the third embodiment.

図15に示すように、本実施形態3に係る撮像装置5は、装置本体33と、レンズ鏡筒ユニット30と、撮像素子34とを備えている。レンズ鏡筒ユニット30は、筒状(詳細には円筒状)のレンズ鏡筒31と、レンズ鏡筒31の内部に収納された結像光学系32とを備えている。結像光学系32は、像側(図15において左側)からレンズ鏡筒31内に入射する光を結像するためのものである。本実施形態3では、結像光学系32は、具体的に、第1のレンズ32a、第2のレンズ32b及び第3のレンズ32cにより構成されている。尚、結像光学系32を構成するレンズ32a〜32cは、それぞれ光軸上に変位不能に配置されていてもよい。また、レンズ32a〜32cのうち少なくともひとつが光軸上を変位可能に構成されており、フォーカシングや変倍が可能な構成としてもよい。   As illustrated in FIG. 15, the imaging apparatus 5 according to the third embodiment includes an apparatus main body 33, a lens barrel unit 30, and an imaging element 34. The lens barrel unit 30 includes a cylindrical (specifically cylindrical) lens barrel 31 and an imaging optical system 32 housed inside the lens barrel 31. The imaging optical system 32 is for imaging light incident on the lens barrel 31 from the image side (left side in FIG. 15). In the third embodiment, the imaging optical system 32 is specifically configured by a first lens 32a, a second lens 32b, and a third lens 32c. The lenses 32a to 32c constituting the imaging optical system 32 may be disposed on the optical axis so as not to be displaced. In addition, at least one of the lenses 32a to 32c is configured to be displaceable on the optical axis, and may be configured to be capable of focusing and zooming.

レンズ鏡筒ユニット30は、装置本体33に取り付けられている。レンズ鏡筒ユニット30は装置本体33に対して着脱可能であってもよく、また、装置本体33に脱離不能に取り付けられていてもよい。   The lens barrel unit 30 is attached to the apparatus main body 33. The lens barrel unit 30 may be detachable from the apparatus main body 33 or may be attached to the apparatus main body 33 so as not to be detached.

装置本体33には、撮像素子34が設けられている。撮像素子34は結像光学系32の光軸上に配置されている。詳細には、撮像素子34は撮像面を有し、その撮像面に結像光学系32によって光学像が結像されるように配置されている。撮像素子34は光検出器としての機能を有するものである。詳細には、撮像素子34は光学像に結像された光学像を検出して、光学像に対応した電気信号を出力する機能を有するものである。撮像素子34は、例えば、CCD(charge coupled device)、COMS(complementary metal−oxide semiconductor)等により構成することができる。   The device body 33 is provided with an image sensor 34. The image sensor 34 is disposed on the optical axis of the imaging optical system 32. Specifically, the imaging element 34 has an imaging surface, and is arranged so that an optical image is formed on the imaging surface by the imaging optical system 32. The image sensor 34 has a function as a photodetector. Specifically, the image sensor 34 has a function of detecting an optical image formed on the optical image and outputting an electrical signal corresponding to the optical image. The image sensor 34 can be configured by, for example, a charge coupled device (CCD), a complementary metal-oxide semiconductor (COMS), or the like.

本実施形態3では、撮像素子34から出力された電気信号は、装置本体33に収納された図示しない記録装置(例えば、ハードディスク等)に入力されて記録されるように構成されている。   In the third embodiment, the electrical signal output from the image sensor 34 is configured to be input and recorded in a recording device (not shown) (for example, a hard disk) housed in the apparatus main body 33.

図16はレンズ鏡筒31の斜視図である。   FIG. 16 is a perspective view of the lens barrel 31.

図17はレンズ鏡筒31の一部を拡大した断面図である。   FIG. 17 is an enlarged sectional view of a part of the lens barrel 31.

原則的に、結像光学系32は、結像光学系32に入射した光が撮像素子34の撮像面上に結像されるように設計されている。しかしながら、結像光学系32の最大画角以上の光など、結像光学系32に入射する光の一部は直接撮像素子34に結像されずに、レンズ鏡筒31の内周面に入射することとなる。このため、レンズ鏡筒31の内周面の光反射率が高い場合は、内周面において反射光(迷光)が生じ、それに起因してゴーストやフレア等が生じる虞がある。   In principle, the imaging optical system 32 is designed so that light incident on the imaging optical system 32 is imaged on the imaging surface of the imaging element 34. However, a part of the light incident on the imaging optical system 32, such as light having a maximum angle of view of the imaging optical system 32, is not directly imaged on the image sensor 34 but is incident on the inner peripheral surface of the lens barrel 31. Will be. For this reason, when the light reflectance of the inner peripheral surface of the lens barrel 31 is high, reflected light (stray light) is generated on the inner peripheral surface, which may cause ghost or flare.

このところ、本実施形態3において、レンズ鏡筒31は、筒状に形成された鏡筒本体35と、鏡筒本体35の内周面を覆うように形成され、可視光を透過させる保護膜38とにより構成されている。鏡筒本体35の内周面には全面にわたって、反射防止凹凸構造(所謂SWS)36が形成されている。反射防止凹凸構造36は、各々レンズ鏡筒31の延びる方向に相互に並行に延びる複数の微細な線条凸部37が周面に沿って規則的に配列されてなるものである。詳細には、複数の線条凸部37は、結像光学系32からの光の波長以下のピッチ(ピッチ:隣接する線条凸部37相互間の頂部間の距離)で配列されている。具体的に、例えば、結像光学系32に可視光(波長が400nm以上700nm以下の光)が入射する場合、その入射光のうちで反射を抑制しようとする光(例えば、撮像素子34が450nm以下の光を検出しないようなものである場合は、450nm以上の光とすることができる)のうち最も短波長な光の波長以下のピッチで配列されている。   In the third embodiment, the lens barrel 31 includes a barrel main body 35 formed in a cylindrical shape and a protective film 38 that is formed so as to cover the inner peripheral surface of the barrel main body 35 and transmits visible light. It is comprised by. An antireflection concavo-convex structure (so-called SWS) 36 is formed over the entire inner peripheral surface of the lens barrel body 35. The antireflection concavo-convex structure 36 is formed by regularly arranging a plurality of fine linear protrusions 37 extending in parallel with each other in the extending direction of the lens barrel 31 along the circumferential surface. Specifically, the plurality of linear protrusions 37 are arranged at a pitch (pitch: distance between the apexes between adjacent linear protrusions 37) that is equal to or less than the wavelength of the light from the imaging optical system 32. Specifically, for example, when visible light (light having a wavelength of 400 nm or more and 700 nm or less) is incident on the imaging optical system 32, light (for example, the imaging element 34 has a wavelength of 450 nm) that suppresses reflection among the incident light. In the case where the following light is not detected, the light can be 450 nm or more), and the light is arranged at a pitch equal to or shorter than the wavelength of the shortest light.

且つ、鏡筒本体35は結像光学系32からの光を吸収するように構成されている。具体的には、鏡筒本体35は光吸収性材料(例えば、黒色染料や黒色顔料等)を含む構成とされている。このため、入射光の内周面における反射が効果的に抑制され、レンズ鏡筒31への入射光が鏡筒本体35によって高い吸収率で吸収される。従って、内周面における反射光等に起因する迷光の発生を抑制することができる。その結果、ゴーストやフレア等の発生を効果的に抑制することができ、高い光学性能を有する撮像装置5を実現することができる。   The lens barrel body 35 is configured to absorb light from the imaging optical system 32. Specifically, the lens barrel main body 35 is configured to include a light absorbing material (for example, a black dye or a black pigment). For this reason, the reflection of the incident light on the inner peripheral surface is effectively suppressed, and the incident light on the lens barrel 31 is absorbed by the barrel main body 35 with a high absorption rate. Therefore, generation of stray light due to reflected light or the like on the inner peripheral surface can be suppressed. As a result, the occurrence of ghosts and flares can be effectively suppressed, and the imaging device 5 having high optical performance can be realized.

また、本実施形態3では、図17に示すように、反射防止凹凸構造36の上に、反射防止凹凸構造36を被覆するように保護膜38が形成されているため、上記実施形態1で説明したように高い耐環境性を実現することができる。また、レンズ鏡筒31の内周面近傍の表層部において屈折率分布をよりなだらかにすることができるため、レンズ鏡筒31における反射光の発生をより効果的に抑制することができる。従って、撮像装置5のより高い光学性能を実現することができる。   In the third embodiment, as shown in FIG. 17, the protective film 38 is formed on the antireflection concavo-convex structure 36 so as to cover the antireflection concavo-convex structure 36. As described above, high environmental resistance can be realized. Further, since the refractive index distribution can be made gentler in the surface layer portion near the inner peripheral surface of the lens barrel 31, the generation of reflected light in the lens barrel 31 can be more effectively suppressed. Therefore, higher optical performance of the imaging device 5 can be realized.

尚、さらに高い光学性能を実現する観点からSWS36が形成されるレンズ鏡筒31の内周面を粗面に形成しておくことが好ましい。そうすることによって、内周面における反射率の入射角依存性をより低減できると共に、正反射成分もより効果的に低減することができる。   In addition, it is preferable to form the inner peripheral surface of the lens barrel 31 on which the SWS 36 is formed as a rough surface from the viewpoint of realizing higher optical performance. By doing so, the incidence angle dependence of the reflectance on the inner peripheral surface can be further reduced, and the regular reflection component can be more effectively reduced.

(実施形態4)
図18は本実施形態4に係る光ピックアップ装置6の主要部の構成を表す図である。
(Embodiment 4)
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the optical pickup device 6 according to the fourth embodiment.

図19は対物レンズ46の断面図である。   FIG. 19 is a cross-sectional view of the objective lens 46.

本実施形態4に係る光ピックアップ装置6は、情報記録媒体(例えば、光ディスク等)47の情報記録面47aにレーザ光を合焦させて、情報記録面47aにおける反射光を検出することにより情報記録面47aに記録された情報を読み出し可能に構成されたものである。   The optical pickup device 6 according to the fourth embodiment focuses information on the information recording surface 47a of an information recording medium (for example, an optical disc) 47 and detects reflected light on the information recording surface 47a to record information. The information recorded on the surface 47a can be read out.

光ピックアップ装置6は、レーザ光源41と、コリメータ42と、ビームスプリッタ43と、対物光学系を構成する対物レンズ46と、検出器45とを備えている。コリメータ42はレーザ光源41から射出されたレーザ光を平行光にする機能を有するものである。コリメータ42により平行光に変換されたレーザ光はビームスプリッタ43を透過して対物レンズ46に入射する。対物レンズ46はレーザ光を設置された情報記録媒体47の情報記録面47aに合焦させるためのものである。対物レンズ46により合焦されたレーザ光は情報記録面47aにより反射される。その反射光は対物レンズ46を透過してビームスプリッタ43に入射する。このビームスプリッタ43に設けられた反射面で反射され、反射光は検出器45に導かれる。検出器45において反射光が検出され、検出された反射光に基づいてデータの読み出しが行われる。   The optical pickup device 6 includes a laser light source 41, a collimator 42, a beam splitter 43, an objective lens 46 constituting an objective optical system, and a detector 45. The collimator 42 has a function of converting laser light emitted from the laser light source 41 into parallel light. The laser light converted into parallel light by the collimator 42 passes through the beam splitter 43 and enters the objective lens 46. The objective lens 46 is for focusing the laser beam on the information recording surface 47a of the information recording medium 47 provided with the laser beam. The laser beam focused by the objective lens 46 is reflected by the information recording surface 47a. The reflected light passes through the objective lens 46 and enters the beam splitter 43. The light is reflected by the reflecting surface provided on the beam splitter 43 and the reflected light is guided to the detector 45. The reflected light is detected by the detector 45, and data is read based on the detected reflected light.

尚、本実施形態4では、1種類の情報記録媒体47に対してレーザ光の合焦を行うタイプの光ピックアップ装置6を例に挙げて本発明例を説明するが、例えば、複数種類の情報記録媒体47のそれぞれに対してレーザ光を合焦可能な所謂互換タイプのものであってもよい。   In the fourth embodiment, an example of the present invention will be described by taking an optical pickup device 6 of a type that focuses laser light on one type of information recording medium 47 as an example. A so-called compatible type capable of focusing laser light on each of the recording media 47 may be used.

ところで、上述のように、対物レンズ46に入射するレーザ光は対物レンズ46を透過する。しかしながら、対物レンズ46の両レンズ面に反射防止処理が施されてなければ、対物レンズ46の両レンズ面においてレーザ光の一部が反射されることとなる。対物レンズ46の両レンズ面においてレーザ光の一部が反射されると、検出器45において検出されるレーザ光の光量が低下するため、検出精度が低下する傾向にある。その結果、ノイズ等が生じる虞がある。   Incidentally, as described above, the laser light incident on the objective lens 46 passes through the objective lens 46. However, if antireflection processing is not performed on both lens surfaces of the objective lens 46, a part of the laser light is reflected on both lens surfaces of the objective lens 46. If a part of the laser beam is reflected on both lens surfaces of the objective lens 46, the amount of the laser beam detected by the detector 45 is decreased, so that the detection accuracy tends to be decreased. As a result, noise or the like may occur.

このところ、本実施形態4では、対物レンズ46は、レンズ本体48と、レンズ本体48の各レンズ面の上に各レンズ面を覆うように設けられた保護膜51a、51bとを備えている。そして、レンズ本体48のレーザ光源41側のレンズ面48aの少なくとも光学有効径内には複数の微細な錐体状凸部50が規則的に配列されてなる反射防止凹凸構造49が形成されている。詳細には、複数の錐体状凸部50は、レーザ光源41から射出されるレーザ光の波長以下のピッチ(最も近接して位置する錐体状凸部50相互間における頂点間距離)で配列(例えば、正方配列又は三角格子状に配列)されている。   In the fourth embodiment, the objective lens 46 includes a lens body 48 and protective films 51 a and 51 b provided on the lens surfaces of the lens body 48 so as to cover the lens surfaces. An antireflection concavo-convex structure 49 in which a plurality of fine cone-shaped convex portions 50 are regularly arranged is formed at least within the effective optical diameter of the lens surface 48a on the laser light source 41 side of the lens body 48. . Specifically, the plurality of cone-shaped convex portions 50 are arranged at a pitch (the distance between the apexes between the cone-shaped convex portions 50 located closest to each other) that is equal to or less than the wavelength of the laser light emitted from the laser light source 41. (For example, a square arrangement or a triangular lattice arrangement).

また、レンズ本体48の情報記録媒体47側のレンズ面48bの少なくとも光学有効径内にも複数の微細な錐体状凸部50が規則的に配列されてなる反射防止凹凸構造49が形成されている。詳細には、複数の錐体状凸部50は、レーザ光源41から射出されるレーザ光の波長以下のピッチ(最も近接して位置する錐体状凸部50相互間における頂点間距離)で配列(例えば、正方配列又は三角格子状に配列)されている。   Further, an antireflection concavo-convex structure 49 in which a plurality of fine cone-shaped convex portions 50 are regularly arranged is formed at least within the effective optical diameter of the lens surface 48b on the information recording medium 47 side of the lens body 48. Yes. Specifically, the plurality of cone-shaped convex portions 50 are arranged at a pitch (the distance between the apexes between the cone-shaped convex portions 50 located closest to each other) that is equal to or less than the wavelength of the laser light emitted from the laser light source 41. (For example, a square arrangement or a triangular lattice arrangement).

このため、対物レンズ46の両レンズ面におけるレーザ光の反射を抑制することができる。その結果、検出器45において検出されるレーザ光の光量を比較的多くすることができ、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。従って、高い光学性能を有する光ピックアップ装置6を実現することができる。   For this reason, the reflection of the laser beam on both lens surfaces of the objective lens 46 can be suppressed. As a result, the amount of laser light detected by the detector 45 can be made relatively large, and the generation of noise can be effectively suppressed. Therefore, the optical pickup device 6 having high optical performance can be realized.

また、本実施形態4では、レンズ本体48の各レンズ面の上に反射防止凹凸構造49を被覆するように保護膜51a及び51bが形成されている。このため、上記実施形態1で説明したように、高い耐環境性及びより高い反射抑制効果を実現することができる。従って、より高い光学性能を有する光ピックアップ装置6を実現することができる。   In the fourth embodiment, protective films 51 a and 51 b are formed on each lens surface of the lens body 48 so as to cover the antireflection uneven structure 49. For this reason, as demonstrated in the said Embodiment 1, high environmental resistance and a higher reflection suppression effect are realizable. Therefore, the optical pickup device 6 having higher optical performance can be realized.

尚、反射防止凹凸構造49のピッチがレンズ面48a、46bの少なくとも光学有効径内においてレーザ光の波長以下である限りにおいて、反射防止凹凸構造49のピッチがレンズ面48a、46bの光学有効径内の全域にわたって略一定であってもよい(すなわち周期的であってもよい)。また、反射防止凹凸構造49のピッチが光学有効径内の各所によって相互に異なっていてもよい。すなわち、反射防止凹凸構造49は非周期的であってもよい。反射防止凹凸構造49を非周期的なものにすることによってレンズ面48a、46bにおける回折光の発生を効果的に抑制することができる。   As long as the pitch of the antireflection concavo-convex structure 49 is equal to or less than the wavelength of the laser beam within at least the optical effective diameter of the lens surfaces 48a and 46b, the pitch of the antireflection concavo-convex structure 49 is within the optical effective diameter of the lens surfaces 48a and 46b. May be substantially constant (i.e., may be periodic). In addition, the pitch of the antireflection concavo-convex structure 49 may be different from each other at various locations within the optical effective diameter. That is, the antireflection uneven structure 49 may be aperiodic. Generation of diffracted light on the lens surfaces 48a and 46b can be effectively suppressed by making the antireflection uneven structure 49 non-periodic.

以上、実施形態3、4において、本発明を実施した光学部材を備えた光学装置の例として撮像装置及び光ピックアップ装置を例に挙げて説明したが、本発明は、その他、光走査装置等の各種光学装置にも適用できるものである。   As described above, in the third and fourth embodiments, the imaging device and the optical pickup device have been described as examples of the optical device including the optical member according to the present invention. However, the present invention is not limited to the optical scanning device or the like. The present invention can also be applied to various optical devices.

本発明に係る光学部材は、反射防止効果及び高い耐環境性を有し、レンズ鏡筒や、レンズ等に代表される光学素子等として有用である。本発明に係る光学部材を用いることによって、高品位な結像光学系、対物光学系、走査光学系、ピックアップ光学系等の各種光学系、レンズ鏡筒ユニット、光ピックアップユニット、撮像ユニット等の各種光学ユニット、及び撮像装置、光ピックアップ装置、光走査装置等を実現することが可能となる。   The optical member according to the present invention has an antireflection effect and high environmental resistance, and is useful as a lens barrel, an optical element represented by a lens, and the like. By using the optical member according to the present invention, various optical systems such as a high-quality imaging optical system, objective optical system, scanning optical system, and pickup optical system, lens barrel unit, optical pickup unit, and imaging unit An optical unit, an imaging device, an optical pickup device, an optical scanning device, and the like can be realized.

本発明は光学部材及びそれを備えた光学装置に関する。特に、本発明は入射光の反射を抑制する反射防止凹凸構造が表面に形成された光学部材及びそれを備えた光学装置に関する。   The present invention relates to an optical member and an optical device including the same. In particular, the present invention relates to an optical member having an antireflection concavo-convex structure formed on a surface for suppressing reflection of incident light, and an optical device including the same.

近年、光の反射を抑制する反射防止処理が表面に施された種々の光学素子が提案されている。反射防止処理としては、例えば、屈折率の比較的低い膜(低屈折率膜)や、低屈折率膜と屈折率の比較的高い膜(高屈折率膜)とを交互に積層してなる多層膜等で構成された反射防止多層膜を表面に形成する処理が挙げられる(例えば、特許文献1等)。   In recent years, various optical elements in which antireflection treatment for suppressing light reflection is performed on the surface have been proposed. As the antireflection treatment, for example, a multilayer formed by alternately laminating a film having a relatively low refractive index (low refractive index film) or a film having a low refractive index and a film having a relatively high refractive index (high refractive index film). A treatment for forming an antireflection multilayer film composed of a film or the like on the surface (for example, Patent Document 1).

しかしながら、低屈折率膜や反射防止多層膜は、その形成に際して蒸着工程やスパッタリング工程等の煩雑な工程を要する。このため、生産性が低く、生産コストが高いという問題がある。また、低屈折率膜や多層膜からなる反射防止膜は、その反射抑制特性に波長依存性及び入射角依存性が大きいという問題もある。   However, the low refractive index film and the antireflection multilayer film require complicated processes such as a vapor deposition process and a sputtering process in forming the low refractive index film and the antireflection multilayer film. For this reason, there are problems that productivity is low and production cost is high. In addition, an antireflection film composed of a low refractive index film or a multilayer film also has a problem that its reflection suppression characteristics are highly wavelength dependent and incident angle dependent.

このような問題に鑑み、反射抑制特性の入射角依存性及び波長依存性の比較的小さな反射防止処理として、例えば、光学部材の表面に入射光の波長以下のピッチで微細構造(例えば、規則的に配列された線条凹部又は線条凸部からなる微細構造や、規則的に配列された錐体状又は柱状の凹部又は凸部からなる微細構造等。以下、このような微細構造が複数配列されてなる構造を「反射防止凹凸構造:SWS(Subwavelength Structured Surface)」とすることがある。)を形成する処理が提案されている(例えば、非特許文献1、2等)。SWSを表面に形成することによって、界面における急激な屈折率変化が抑制され、界面に緩やかな屈折率分布を形成することが可能となる。このため、特許文献1、2に記載された処理によれば、高い反射抑制効果を得ることができる。
特開2001−127852号公報 ダニエル H.ラグイン(Daniel H. Raguin) G. マイケル モリス(G. Michael Morris)著、「アナリシス オブ アンチリフレクション ストラクチャード サーフェイス ウィズ コンティニュアス ワン ディメンジョナル サーフェイス プロフィールズ (Analysis of antireflection−structured surfaces with continuous one−dimensional surface profiles)」
In view of such a problem, as an antireflection treatment with relatively small incident angle dependency and wavelength dependency of the reflection suppression characteristic, for example, the surface of the optical member has a fine structure (for example, a regular structure with a pitch less than the wavelength of incident light). A fine structure composed of linear recesses or convex protrusions arranged in a row, a fine structure composed of regularly arranged cone-shaped or columnar concave portions or protrusions, etc. Hereinafter, a plurality of such fine structures are arranged. There has been proposed a process for forming an anti-reflective uneven structure: SWS (Subwavelength Structured Surface) ”(for example, Non-Patent Documents 1 and 2). By forming the SWS on the surface, a rapid refractive index change at the interface is suppressed, and a gentle refractive index distribution can be formed at the interface. For this reason, according to the processing described in Patent Documents 1 and 2, a high reflection suppression effect can be obtained.
JP 2001-127852 A Daniel H. Lagunin (Daniel H. Raguin) By Michael Morris, “Analysis of anti-reflective-structurally-constrained-structure-contained-contained-frustration-structure-frustration-con- situation-of-reflective-structure-with-contrast-structure-with-contrast-structure-with-contrast-structure-with-constru- sion-f-consul-stu-

しかしながら、SWSが表面に形成された光学部材(以下、「反射防止構造体」とすることがある。)は耐環境性(機械的耐久性及び化学的耐久性)が十分ではなく、製品寿命が短いという問題がある。特に、反射防止構造体がガラス製である場合は、化学的耐久性(耐水性、耐酸性等)が劣悪であり、白ヤケや青ヤケなどが生じる虞がある。   However, the optical member having SWS formed on the surface (hereinafter sometimes referred to as “antireflection structure”) does not have sufficient environmental resistance (mechanical durability and chemical durability), and has a product life span. There is a problem of being short. In particular, when the antireflection structure is made of glass, chemical durability (water resistance, acid resistance, etc.) is inferior, and there is a possibility that white burn, blue burn, or the like may occur.

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、耐環境性に優れた反射防止構造体を提供することにある。   This invention is made | formed in view of such a point, The place made into the objective is to provide the antireflection structure excellent in environmental resistance.

上記目的を解決するために、本発明に係る光学部材は、微細な凸部又は凹部が複数配列されてなり、入射光の反射を抑制する反射防止凹凸構造が表面に形成された光学部材本体と、光学部材本体の表面を被覆し、入射光を透過させる保護膜とを備えていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned object, an optical member according to the present invention includes an optical member body in which a plurality of fine convex portions or concave portions are arranged, and an antireflection uneven structure that suppresses reflection of incident light is formed on the surface. And a protective film that covers the surface of the optical member body and transmits incident light.

ここで、本明細書において、「入射光を透過させる」とは、入射光を実質的に100%の透過率で透過させる場合のみならず、ある程度(例えば、10%)以上の透過率で入射光を透過させる場合を含む概念であるものとする。   Here, in this specification, “transmitting incident light” means not only transmitting incident light with a transmittance of substantially 100%, but also incident with a transmittance of a certain degree (for example, 10%) or more. The concept includes the case of transmitting light.

また、本発明に係る光学装置は、上記本発明に係る光学部材を備えていることを特徴とする。   An optical device according to the present invention includes the optical member according to the present invention.

本発明によれば、耐環境性に優れた反射防止構造体を実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the antireflection structure excellent in environmental resistance is realizable.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は本実施形態1に係る光学部材(反射防止構造体)1の平面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view of an optical member (antireflection structure) 1 according to the first embodiment.

図2は図1中の切り出し線II−IIで切り出した部分の断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion cut out along a cut line II-II in FIG.

本実施形態1に係る光学部材1は、平板状で光透過性の(入射光を透過させる)光学部材本体10と、光透過性の(入射光を透過させる)保護膜20とを備えている。光学部材本体10の表面10aには、微細な凸部12が複数配列されてなり、入射光の反射を抑制する反射防止凹凸構造(以下、「SWS」とすることがある。)11が形成されている。尚、反射防止凹凸構造11は、光学部材本体10の表面10a近傍における屈折率変化をなだらかにするような形状のものであれば特に限定されるものではない。例えば、凸部12は、円錐状、角錐状、円柱状、角柱状、円錐台状、ドーム状又は角錐台状であってもよい。また、反射防止凹凸構造11を円錐状、角錐状、円柱状、角柱状、円錐台状、ドーム状又は角錐台状の凹部を複数配列して構成してもよいし、相互に並行に延びる線条凸部又は凹部により構成してもよい。   The optical member 1 according to the first embodiment includes a flat plate-like optical member body 10 that is light transmissive (transmits incident light) and a light-transmissive protective film 20 that transmits incident light. . On the surface 10 a of the optical member body 10, a plurality of fine convex portions 12 are arranged, and an antireflection uneven structure (hereinafter sometimes referred to as “SWS”) 11 that suppresses reflection of incident light is formed. ing. The antireflection concavo-convex structure 11 is not particularly limited as long as it has a shape that smoothes the refractive index change in the vicinity of the surface 10 a of the optical member body 10. For example, the convex portion 12 may have a conical shape, a pyramid shape, a columnar shape, a prism shape, a truncated cone shape, a dome shape, or a truncated pyramid shape. Further, the antireflection concavo-convex structure 11 may be configured by arranging a plurality of conical, pyramidal, cylindrical, prismatic, truncated cone, dome-shaped or truncated pyramidal recesses, or lines extending in parallel to each other. You may comprise a row | line | column convex part or a recessed part.

SWS11が形成された表面10aは、保護膜20によって被覆されている。従って、光学部材1の高い耐環境性を実現することができる。保護膜20がない場合、微細な凸部12は他の部材等と衝突することにより非常に変形・破損しやすいものであるところ、その微細な凸部12を保護膜20で被覆することによって、他の部材等と衝突した場合の凸部12の変形・破損を効果的に抑制することができる。その結果、高い機械的耐久性を実現することができる。   The surface 10 a on which the SWS 11 is formed is covered with a protective film 20. Therefore, high environmental resistance of the optical member 1 can be realized. When the protective film 20 is not present, the fine convex portion 12 is very easily deformed / damaged by colliding with other members or the like. By covering the fine convex portion 12 with the protective film 20, Deformation and breakage of the convex portion 12 when colliding with other members and the like can be effectively suppressed. As a result, high mechanical durability can be realized.

また、例えば、保護膜20を光学部材本体10よりも化学的耐久性の高いものとすることによって、光学部材1の化学的変性(ヤケ等)も効果的に抑制することができ、機械的耐久性に優れると共に、化学的耐久性にも優れた光学部材1を実現することが可能となる。特に、光学部材本体10がヤケ等の化学的変性が生じやすいガラス製である場合は、化学的耐久性が比較的高い樹脂等からなる保護膜20を表面10a上に形成しておくことが好ましい。そうすることによって、ガラス製の光学部材本体10を外気(例えば、酸素や水分等)から遮断することができ、光学部材本体10の化学的な変性等を効果的に抑制することができる。従って、光学部材1の寿命を比較的長くすることができる。尚、本明細書において、「化学的耐久性が高い」とは、耐水性及び/又は耐酸性が高いことをいう。   In addition, for example, by making the protective film 20 higher in chemical durability than the optical member main body 10, chemical modification (discoloration or the like) of the optical member 1 can be effectively suppressed, and mechanical durability is improved. It is possible to realize the optical member 1 that is excellent in properties and chemical durability. In particular, when the optical member main body 10 is made of glass, such as burns, which easily undergoes chemical modification, it is preferable to form a protective film 20 made of a resin having a relatively high chemical durability on the surface 10a. . By doing so, the glass-made optical member main body 10 can be shielded from outside air (for example, oxygen, moisture, etc.), and chemical modification of the optical member main body 10 can be effectively suppressed. Therefore, the lifetime of the optical member 1 can be made relatively long. In the present specification, “high chemical durability” means high water resistance and / or acid resistance.

また、保護膜20の入射光の波長における屈折率を光学部材本体10の同屈折率よりも低く設定することにより、光学部材1の反射率を低下させることができる。例えば、高屈折率の光学部材の表面における反射率をRとすると、その光学部材の表面に光学部材の屈折率よりも低い屈折率の低屈折率層を形成した場合の光学部材の表面における反射率と低屈折率層表面における反射率との合計の反射率Rは、Rよりも小さくなる。すなわち、光学部材の表面に光学部材よりも屈折率が低い層を設けることによって、光学部材から生じる合計の反射率を小さくすることができる。そして、この反射率低減効果は、光学部材の表面の上に積層する低屈折率層(但し、光学部材本体10から離れるほど低屈折率層の屈折率が低くなるように設定する)の層数が多くなればなるほど大きくなる。このところ、本実施形態1では、光学部材本体10の表面10aにはSWS11が形成されており、さらに、表面10aを覆うように保護膜20が形成されている。そして、SWS11が形成されている表層部分の実効屈折率は、光学部材本体10を構成する材料自体の屈折率と保護膜20の材料自体の屈折率との中間となる。従って、本実施形態1のように、表面10aにSWS11を形成すると共に、その表面10aの上に光学部材本体10の屈折率よりも低い屈折率の保護膜20を設けることによって、表面10aの上に、光学部材本体10よりも低い屈折率の層(SWS11が形成されている表層部分の層)が形成されており、さらにその層の上に、その層よりもさらに屈折率が低い層(SWS11の上に位置し、保護層20のみで構成されている部分)が形成されている状態を形成することができる。その結果、表面10aにSWS11を形成し保護膜20を形成しなかった場合や、SWS11を形成せず保護膜20のみを形成した場合よりも光学部材1の反射率をさらに低減することができる。 Moreover, the reflectance of the optical member 1 can be lowered by setting the refractive index at the wavelength of the incident light of the protective film 20 to be lower than the refractive index of the optical member body 10. For example, if the reflectance at the surface of the high refractive index of the optical member to R 1, the surface of the optical member in the case of forming a low refractive index layer having a lower refractive index than the refractive index of the optical member on the surface of the optical member The total reflectance R 2 of the reflectance and the reflectance at the surface of the low refractive index layer is smaller than R 1 . That is, by providing a layer having a refractive index lower than that of the optical member on the surface of the optical member, the total reflectance generated from the optical member can be reduced. And this reflectance reduction effect is the number of layers of the low refractive index layer laminated | stacked on the surface of an optical member (however, it sets so that the refractive index of a low refractive index layer may become low, so that it leaves | separates from the optical member main body 10). The larger the is, the larger it becomes. Now, in this Embodiment 1, SWS11 is formed in the surface 10a of the optical member main body 10, and also the protective film 20 is formed so that the surface 10a may be covered. The effective refractive index of the surface layer portion where the SWS 11 is formed is intermediate between the refractive index of the material itself constituting the optical member body 10 and the refractive index of the material of the protective film 20 itself. Therefore, as in the first embodiment, the SWS 11 is formed on the surface 10a, and the protective film 20 having a refractive index lower than the refractive index of the optical member body 10 is provided on the surface 10a. In addition, a layer having a lower refractive index than that of the optical member main body 10 (surface layer portion layer on which the SWS 11 is formed) is formed, and a layer having a lower refractive index than that of the layer (SWS 11). It is possible to form a state in which a portion that is formed only by the protective layer 20 is formed. As a result, the reflectance of the optical member 1 can be further reduced as compared with the case where the SWS 11 is formed on the surface 10 a and the protective film 20 is not formed, or the case where only the protective film 20 is formed without forming the SWS 11.

さらに、保護膜20を、保護膜20の表面20aにおける反射光の位相と、光学部材本体10の表面10aにおける反射光の位相とが入射光の波長の半分だけずれるような厚みのものとすることが好ましい。具体的には、保護膜20の膜厚を、光学部材本体10の表面10aにおける反射光と保護膜20の表面20aにおける反射光の実質上の光路差が入射光の波長の1/2だけずれるように設定することが好ましい。そうすることによって、保護膜20の表面20aにおける反射光と光学部材本体10の表面10aにおける反射光とを干渉させて弱めることができる。この結果、光学部材1の反射率をより低減することができる。この場合、反射防止凹凸構造11の形状を変化させることにより光学部材本体10の表面10aで生じる反射光の強度を保護膜20の表面20aで生じる反射光の強度と実質的に等しくすることが特に好ましい。そうすることによって、実質的に反射光を生じさせないようにすることができる。すなわち、無反射構造体を実現することも可能となる。   Further, the protective film 20 has a thickness such that the phase of the reflected light on the surface 20a of the protective film 20 and the phase of the reflected light on the surface 10a of the optical member body 10 are shifted by half the wavelength of the incident light. Is preferred. Specifically, the substantial optical path difference between the reflected light on the surface 10a of the optical member body 10 and the reflected light on the surface 20a of the protective film 20 is shifted by 1/2 of the wavelength of the incident light. It is preferable to set so. By doing so, the reflected light on the surface 20a of the protective film 20 and the reflected light on the surface 10a of the optical member body 10 can be interfered and weakened. As a result, the reflectance of the optical member 1 can be further reduced. In this case, it is particularly preferable that the intensity of the reflected light generated on the surface 10a of the optical member body 10 is substantially equal to the intensity of the reflected light generated on the surface 20a of the protective film 20 by changing the shape of the antireflection concavo-convex structure 11. preferable. By doing so, it is possible to prevent substantially no reflected light. That is, a non-reflective structure can be realized.

また、保護膜20の膜厚を調整することによって、ある波長における反射率を選択的に低減させることや、波長依存性を低減させることも可能となる。   Further, by adjusting the film thickness of the protective film 20, it is possible to selectively reduce the reflectance at a certain wavelength or to reduce the wavelength dependency.

以下、本実施形態1に係る光学部材1の具体的構成について、図1、図2を参照しながらより詳細に説明する。   Hereinafter, the specific configuration of the optical member 1 according to the first embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.

本実施形態1において、光学部材本体10は、実質的にガラスからなるものであり、その表面10aには反射防止凹凸構造11が形成されている。反射防止凹凸構造11は、円柱状の凸部12が複数規則的に配列されてなる。より具体的に、本実施形態1では、複数の凸部12は、入射光の波長(詳細には、入射光が単一の波長の光でない場合は、入射光の最短波長)以下の周期(ピッチ)Λで相互に離間してマトリクス状に配列(正方配列)されている。そして、凸部12の高さtは入射光の波長の0.4倍以上(詳細には、入射光が単一の波長の光でない場合は、入射光の最長波長の0.4倍以上)に設定されている。このため、表面10aの表層部に緩やかに屈折率が変化する層が形成され、保護膜20を介して表面10aに入射する入射光の反射が効果的に抑制されることとなる。 In the first embodiment, the optical member body 10 is substantially made of glass, and an antireflection concavo-convex structure 11 is formed on the surface 10a thereof. The antireflection concavo-convex structure 11 includes a plurality of columnar convex portions 12 regularly arranged. More specifically, in the first embodiment, the plurality of convex portions 12 have a period (less than the wavelength of the incident light (specifically, the shortest wavelength of the incident light when the incident light is not a single wavelength)) ( They are arranged in a matrix (square arrangement) spaced apart from each other by (pitch) Λ. The height t 1 of the convex portion 12 is 0.4 times or more of the wavelength of the incident light (specifically, when the incident light is not light of a single wavelength, 0.4 times or more of the longest wavelength of the incident light) ) Is set. For this reason, a layer whose refractive index gradually changes is formed on the surface portion of the surface 10a, and reflection of incident light incident on the surface 10a via the protective film 20 is effectively suppressed.

尚、本実施形態1のように、凸部12が柱状である場合であっても、凸部12を設けることによって、凸部12が存在する表層部分の実行屈折率を低下させることができる。従って、入射光の反射を効果的に低減することができる。   In addition, even if it is a case where the convex part 12 is columnar like this Embodiment 1, the effective refractive index of the surface layer part in which the convex part 12 exists can be reduced by providing the convex part 12. FIG. Therefore, the reflection of incident light can be effectively reduced.

この表面10aの上に、表面10aを被覆するように実質的に樹脂からなる保護膜20が形成されている。具体的に、本実施形態1では、保護膜20は、複数配列された凸部12相互間の凹部を埋め、保護膜20の光学部材本体10側とは反対側の表面20aが滑面(凹凸のない面、本実施形態1においては平滑面等)となるように形成されている。このため、この保護膜20によって、凸部12は外部からの衝撃や振動から保護され、凸部12の変形や損傷が効果的に抑制される。従って、高い機械的耐久性を実現することができる。   On this surface 10a, a protective film 20 substantially made of a resin is formed so as to cover the surface 10a. Specifically, in the first embodiment, the protective film 20 fills the concave portions between the plurality of convex portions 12 arranged, and the surface 20a opposite to the optical member body 10 side of the protective film 20 is a smooth surface (unevenness). A smooth surface or the like in the first embodiment. For this reason, the convex part 12 is protected from the impact and vibration from the outside by this protective film 20, and the deformation | transformation and damage of the convex part 12 are suppressed effectively. Therefore, high mechanical durability can be realized.

ところで、一般的に、ガラスは化学的耐久性(耐水性や耐酸性)が低く、ガラス材が露出していると白ヤケや青ヤケが発生する。それに対して、樹脂はガラスよりも化学的耐久性が高いため、実質的に樹脂からなる保護膜20によって光学部材10を被覆することによって、実質的にガラスからなる光学部材本体10の化学的変性(ヤケ等)を効果的に抑制することができる。   By the way, in general, glass has low chemical durability (water resistance and acid resistance), and when the glass material is exposed, white burn or blue burn is generated. On the other hand, since resin has higher chemical durability than glass, chemical modification of optical member main body 10 substantially made of glass is achieved by covering optical member 10 with protective film 20 made substantially of resin. (Discoloration etc.) can be effectively suppressed.

本実施形態1において、保護膜20は、その入射光の波長における屈折率が光学部材本体10の同屈折率より低いものである。このため、上述のように光学部材本体10の表面10aの上に光学部材本体10よりも低屈折率な層が2層積層されているような状態となる。従って、光学部材1の反射率を効果的に低減することができる。   In the first embodiment, the protective film 20 has a refractive index at a wavelength of incident light lower than that of the optical member body 10. For this reason, it will be in the state where two layers whose refractive index is lower than optical member main part 10 are laminated on surface 10a of optical member main part 10 as mentioned above. Therefore, the reflectance of the optical member 1 can be effectively reduced.

凸部12の頂部から表面20aまでの距離(本明細書では、この距離を保護膜20の膜厚と規定する)tは、光学部材1の反射率と、光学部材1の反射率の波長依存性との両方に相関する。例えば、入射光が単一の波長の光である場合、保護膜20の膜厚tを、光学部材本体10の表面10aで生じる反射光の位相と保護膜20の表面20aで生じる反射光の位相との差が入射光の波長の半分(1/2)となるように設定することによって、表面10aで生じる反射光と表面20aで生じる反射光とを干渉させて弱めることができる。従って、このように保護膜20の膜厚tを設定することによって、ある波長の入射光に対する光学部材1の反射率をより効果的に低減することができる。この場合、凸部12の高さtを、表面10aで生じる反射光の強度と表面20aで生じる反射光の強度とを実質的に等しくなるようなものとすることが特に好ましい。そうすることによって、光学部材1の反射率を実質的にゼロにすることが可能となる。 Distance from the top of the convex portion 12 to the surface 20a (in this specification, thickness and defining this distance protective membrane 20) t 2 is the reflectance of the optical member 1, the wavelength of the reflectance of the optical member 1 Correlate with both dependencies. For example, the incident light may be light of a single wavelength, the thickness t 2 of the protective layer 20, the reflected light generated on the surface 10a of the optical member body 10 phase and the reflected light generated by the surface 20a of the protective film 20 By setting the difference from the phase to be half (1/2) the wavelength of the incident light, the reflected light generated on the surface 10a and the reflected light generated on the surface 20a can be interfered and weakened. Therefore, by setting the thickness t 2 of such protection film 20, it is possible to reduce the reflectance of the optical member 1 for incident light of a certain wavelength more effectively. In this case, the height t 1 of the convex portion 12, and particularly preferably the intensity of the reflected light generated by the reflection light intensity and the surface 20a occurring at the surface 10a such that substantially equal. By doing so, it becomes possible to make the reflectance of the optical member 1 substantially zero.

但し、このように保護膜20の膜厚tを設定した場合、他の波長の入射光に対しては光学部材本体10の表面10aで生じる反射光の位相と保護膜20の表面20aで生じる反射光の位相との差が入射光の波長の半分(1/2)とはならないため、光学部材1の反射率の波長依存性は比較的大きくなる。 However, if you set the thickness t 2 of such protection film 20, resulting in the surface 20a of the phase and the protective film 20 of the reflected light generated on the surface 10a of the optical member body 10 with respect to incident light of another wavelength Since the difference from the phase of the reflected light does not become half (1/2) of the wavelength of the incident light, the wavelength dependence of the reflectance of the optical member 1 becomes relatively large.

以下、保護膜20の膜厚t等の条件を変化させることにより、光学部材1の反射率やその波長依存性を変化させることができることについて具体例を挙げてさらに具体的に説明する。 Hereinafter, by changing the conditions of the film thickness t 2, etc. of the protective film 20, more specifically described by way of a specific example that it is possible to change the reflectance and the wavelength dependence of the optical member 1.

図3は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:2.00136、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.37986、t:150nm、t:110nm、凸部12の頂部の直径f:90.5nmとした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材1の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。尚、保護膜20の分散は下記数式(1)により規定される。また、光学部材本体10の分散は下記数式(2)により規定される。
−1=Kλ/(λ−L)+Kλ/(λ−L)+Kλ/(λ−L) ・・・(1)
但し、
=0.48755108、
=0.39875031、
=2.3120353、
=0.00600069867、
=0.00895188847、
=566.135591、
である。
=a+aλ++aλ−2+aλ−4+aλ−6+aλ−8 ・・・(2)
但し、
=3.7871725、
=−0.020974414、
=0.059258017、
=0.0079700797、
=−0.00070884578、
=7.9345324e−005、
である。
FIG. 3 shows a period Λ: 300 nm, a refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 2.00136, a refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.37986, t 1 : 150 nm, t 2 : 110 nm, a convex portion. 12 is a graph showing the correlation between the reflectance of the optical member 1 with respect to incident light with an incident angle of 0 ° and the wavelength of incident light when the diameter f of the top of 12 is 90.5 nm. The dispersion of the protective film 20 is defined by the following mathematical formula (1). Further, the dispersion of the optical member body 10 is defined by the following mathematical formula (2).
n 2 −1 = K 1 λ 2 / (λ 2 −L 1 ) + K 2 λ 2 / (λ 2 −L 2 ) + K 3 λ 2 / (λ 2 −L 3 ) (1)
However,
K 1 = 0.487555108,
K 2 = 0.398775031,
K 3 = 2.3120353,
L 1 = 0.00600069867,
L 2 = 0.00895188847,
L 3 = 566.135559,
It is.
n 2 = a 0 + a 1 λ 2 ++ a 2 λ −2 + a 3 λ −4 + a 4 λ −6 + a 5 λ −8 (2)
However,
a 0 = 3.778725,
a 1 = −0.020974414,
a 2 = 0.0592558017,
a 3 = 0.0079700797,
a 4 = −0.00070884578,
a 5 = 7.9345324e-005,
It is.

図4は図3と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。   FIG. 4 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG.

図5は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:2.00136、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.37986、t:150nm、t:140nm、凸部12の頂部の直径f:135nmとした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材1の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。尚、保護膜20の分散は上記数式(1)により規定される。また、光学部材本体10の分散は上記数式(2)により規定される。 FIG. 5 shows a period Λ: 300 nm, a refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 2.00136, a refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.37986, t 1 : 150 nm, t 2 : 140 nm, a convex portion. 12 is a graph showing the correlation between the reflectance of the optical member 1 with respect to incident light with an incident angle of 0 ° and the wavelength of incident light when the diameter f of the top of 12 is 135 nm. The dispersion of the protective film 20 is defined by the above mathematical formula (1). Further, the dispersion of the optical member body 10 is defined by the above mathematical formula (2).

図6は図5と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。   FIG. 6 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG.

尚、図3乃至図6において、Aは本実施形態1の光学部材1の反射率を示している。Bは、SWS11を設けず、平坦な表面10a上に保護膜20を形成した場合の反射率を示している。Cは保護膜20を設けなかった場合の反射率を示している。また、Dは、保護膜20を設けず、且つ、凸部12の高さtを半分にした場合の反射率を示している。 3 to 6, A indicates the reflectance of the optical member 1 of the first embodiment. B shows the reflectance when the SWS 11 is not provided and the protective film 20 is formed on the flat surface 10a. C indicates the reflectance when the protective film 20 is not provided. Also, D is, without providing the protective film 20, and shows the reflectance in the case of half the height t 1 of the convex portion 12.

ここで、図3及び図4に示すグラフ(A)の条件は、波長589nmの入射光が入射した際に、光学部材本体10の表面10aで生じる反射光の位相と保護膜20の表面20aで生じる反射光の位相との差が入射光の波長の半分(1/2)となり、且つその場合の表面10aで生じる反射光と表面20aで生じる反射光との強度が相互に略同一となるような条件である。このような条件に設定することによって、図3、4に示すように、波長589nmの垂直入射光(入射角0°の入射光)の反射をほぼ完全に抑制することができる。   Here, the conditions of the graph (A) shown in FIGS. 3 and 4 are the phase of the reflected light generated on the surface 10a of the optical member body 10 and the surface 20a of the protective film 20 when incident light having a wavelength of 589 nm is incident. The difference from the phase of the generated reflected light is half (1/2) the wavelength of the incident light, and the intensity of the reflected light generated on the surface 10a and the reflected light generated on the surface 20a in that case is substantially the same. It is a condition. By setting such conditions, as shown in FIGS. 3 and 4, reflection of vertical incident light having a wavelength of 589 nm (incident light having an incident angle of 0 °) can be suppressed almost completely.

また、図4に示すように、保護膜20を設けることによって、保護膜20を設けない場合(C,D)よりも、特に小さな入射角の入射光の反射を効果的に抑制することができる。但し、図3に示すように、保護膜20を設けない場合(CやDの場合)よりも反射率の波長依存性が大きくなる傾向にある。   In addition, as shown in FIG. 4, by providing the protective film 20, it is possible to effectively suppress the reflection of incident light having a particularly small incident angle, compared to the case where the protective film 20 is not provided (C, D). . However, as shown in FIG. 3, the wavelength dependency of the reflectance tends to be larger than when the protective film 20 is not provided (in the case of C or D).

それに対して、図5及び図6に示すグラフ(A)の条件では、図3等に示す場合とは異なり、図5に示すように、光学部材1の反射率が実質的にゼロとなるような波長は現れなくなるものの、反射率の波長依存性をより低減することができる。図5及び図6に示す条件では、保護膜20を設けない場合よりもさらに反射率の波長依存性を低減することができることがわかる。   On the other hand, under the conditions of the graph (A) shown in FIGS. 5 and 6, unlike the case shown in FIG. 3 and the like, the reflectance of the optical member 1 is substantially zero as shown in FIG. Although no particular wavelength appears, the wavelength dependence of the reflectance can be further reduced. 5 and 6 that the wavelength dependency of the reflectance can be further reduced as compared with the case where the protective film 20 is not provided.

以上、本実施形態1では、光学部材本体10が入射光を透過させるものである場合を例に挙げて本発明を実施した好ましい形態の一例について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、光学部材本体10は入射光を吸収するもの、所謂黒体であってもよい。その場合であっても、保護膜20を設けることにより、耐環境性を向上することができる。また、光反射率をより効果的に低減することができる。   As described above, in the first embodiment, an example of a preferable embodiment in which the present invention is implemented is described by taking the case where the optical member main body 10 transmits incident light as an example, but the present invention is limited to this configuration. It is not a thing. For example, the optical member body 10 may be a so-called black body that absorbs incident light. Even in that case, the environmental resistance can be improved by providing the protective film 20. In addition, the light reflectance can be more effectively reduced.

また、本実施形態1では、凸部12がマトリクス状に正方配列されている例について説明したが、凸部12の配列は特にこれに限定されるものではなく、例えば、三角格子状(デルタ状)に配列されていてもよい。凸部12の配列は、凸部12(反射防止凹凸構造11)が形成されている表層部分においてなだらかな屈折率変化が生じる限りにおいて特に限定されるものではない。   In the first embodiment, the example in which the convex portions 12 are squarely arranged in a matrix has been described. However, the arrangement of the convex portions 12 is not particularly limited to this. For example, a triangular lattice shape (delta shape) ) May be arranged. The arrangement of the protrusions 12 is not particularly limited as long as a gentle refractive index change occurs in the surface layer portion where the protrusions 12 (antireflection uneven structure 11) are formed.

また、本実施形態1では、SWS11が形成されている面が平面である光学部材1を例に挙げて説明したが、下記実施形態に示すように、SWS11が設けられる面の形状は特に限定されるものではなく、また本発明に係る光学部材の形状も特に限定されるものではない。   In the first embodiment, the optical member 1 on which the surface on which the SWS 11 is formed is a flat surface has been described as an example. However, as shown in the following embodiment, the shape of the surface on which the SWS 11 is provided is particularly limited. The shape of the optical member according to the present invention is not particularly limited.

(変形例1)
図7は本変形例1に係る光学部材2の断面図である。
(Modification 1)
FIG. 7 is a cross-sectional view of the optical member 2 according to the first modification.

本変形例1に係る光学部材2は上記実施形態1に係る光学部材1と保護膜20の構成を除いては同様の構成を有する。ここでは、本変形例1における保護膜20の構成について詳細に説明する。尚、本変形例1の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。   The optical member 2 according to Modification 1 has the same configuration except for the configuration of the optical member 1 according to Embodiment 1 and the protective film 20. Here, the configuration of the protective film 20 in Modification 1 will be described in detail. In the description of the first modification, components having substantially the same function will be described with reference numerals common to the first embodiment, and description thereof will be omitted.

上記実施形態1では、保護膜20は、比較的厚いものであり、複数の凸部12相互間に形成される凹部を埋めると共に、表面20aが滑面(例えば、平滑面)となるように形成されている。しかし、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、本変形例2のように、保護膜20は、比較的薄く、反射防止凹凸構造11に沿った形状に形成されていてもよい。すなわち、表面20aに反射防止凹凸構造11に対応した凹凸が形成されていてもよい。この場合であっても、上記実施形態1の場合と同様に高い化学的耐久性を実現することができる。また、保護膜20を設けない場合よりも高い機械的耐久性を実現することができる。   In the first embodiment, the protective film 20 is relatively thick and fills the concave portions formed between the plurality of convex portions 12 and is formed so that the surface 20a becomes a smooth surface (for example, a smooth surface). Has been. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, as in Modification 2, the protective film 20 may be relatively thin and formed in a shape along the antireflection uneven structure 11. . That is, unevenness corresponding to the antireflection uneven structure 11 may be formed on the surface 20a. Even in this case, high chemical durability can be realized as in the case of the first embodiment. Further, higher mechanical durability can be realized than when the protective film 20 is not provided.

また、上記実施例1の場合と同様に、保護膜20の層厚や凸部12の形状を適宜調整することによって、反射率の更なる効果的な低減や反射率の波長依存性の低減を図ることができる。   Further, as in the case of Example 1 described above, the layer thickness of the protective film 20 and the shape of the projections 12 are appropriately adjusted to further reduce the reflectance and reduce the wavelength dependence of the reflectance. Can be planned.

(実施形態2)
図8は本実施形態2に係る光学部材3の平面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a plan view of the optical member 3 according to the second embodiment.

図9は図8中の切り出し線IX−IXで切り出した部分の断面図である。   FIG. 9 is a cross-sectional view of a portion cut out by a cut line IX-IX in FIG.

本実施形態2に係る光学部材3は、上記実施形態1に係る光学部材1と反射防止凹凸構造11の形状を除いては同様の形態を有するものである。ここでは、本実施形態2における反射防止凹凸構造11の形状について詳細に説明する。尚、本実施形態2の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。   The optical member 3 according to Embodiment 2 has the same configuration except for the shape of the optical member 1 according to Embodiment 1 and the antireflection uneven structure 11. Here, the shape of the antireflection concavo-convex structure 11 in Embodiment 2 will be described in detail. In the description of the second embodiment, components having substantially the same function are described with reference numerals common to the first embodiment, and the description thereof is omitted.

図8及び図9に示すように、本実施形態2では、反射防止凹凸構造(SWS)11は、マトリクス状に密に配列された複数のドーム状の凸部12によって構成されている。本実施形態2のように、複数のドーム状の凸部12によって反射防止凹凸構造11を構成することによって、複数の柱状の凸部12によって反射防止凹凸構造11を構成する場合より、表層部における屈折率変化をよりなだらかにすることができる。また、表面10aにおいて入射光が乱反射することとなる。従って、表面10aにおける反射率をより低減することができる。   As shown in FIGS. 8 and 9, in the second embodiment, the antireflection concavo-convex structure (SWS) 11 is constituted by a plurality of dome-shaped convex portions 12 arranged densely in a matrix. As in the second embodiment, the antireflection concavo-convex structure 11 is configured by the plurality of dome-shaped convex portions 12, so that the antireflection concavo-convex structure 11 is configured by the plurality of columnar convex portions 12 in the surface layer portion. The refractive index change can be made smoother. Further, incident light is irregularly reflected on the surface 10a. Therefore, the reflectance at the surface 10a can be further reduced.

また、光学部材3の反射率の反射率の波長依存性をより低減することができる。さらに、光学部材3の反射率の入射角依存性をより低減することができ、比較的大きな入射角の入射光に対しても高い反射抑制効果を実現することができる。   Moreover, the wavelength dependence of the reflectance of the optical member 3 can be further reduced. Furthermore, the incident angle dependency of the reflectance of the optical member 3 can be further reduced, and a high reflection suppressing effect can be realized even for incident light having a relatively large incident angle.

尚、本実施形態2の場合、光学部材本体10の表面10aにおける反射率は表面10aに形成された凸部12の高さに相関する。具体的に、凸部12の高さが高くなるほど反射率は低くなり、逆に凸部12の高さが低くなるほど反射率は高くなる傾向にある。上述のように、低屈折率材料からなる保護膜20を設けることによって光学部材3の反射率(「光学部材の反射率」とは、表面10aに対して入射した光の強度に対する表面20aから射出される反射光(表面10aで生じる反射光と表面20aで生じる反射光との合成光)の強度をいう。)を低減することができるため、保護膜20を設けることによって凸部12の高さを低くした場合であっても所望の低反射率を実現することが可能となる。すなわち、保護膜20を設けることによって、凸部12の高さを比較的低くすることができ、光学部材3の製造を容易にすることができる。   In the second embodiment, the reflectance on the surface 10a of the optical member body 10 correlates with the height of the convex portion 12 formed on the surface 10a. Specifically, the reflectance decreases as the height of the convex portion 12 increases, and conversely, the reflectance tends to increase as the height of the convex portion 12 decreases. As described above, by providing the protective film 20 made of a low refractive index material, the reflectivity of the optical member 3 (“reflectance of the optical member” is emitted from the surface 20a with respect to the intensity of light incident on the surface 10a. The intensity of the reflected light (which is the intensity of the combined reflected light generated on the surface 10a and the reflected light generated on the surface 20a) can be reduced. It is possible to achieve a desired low reflectance even when the value is lowered. That is, by providing the protective film 20, the height of the convex portion 12 can be made relatively low, and the optical member 3 can be easily manufactured.

以下、更なる具体例を挙げて本実施形態2に係る光学部材3の反射抑制効果について具体的に説明する。   Hereinafter, the reflection suppression effect of the optical member 3 according to the second embodiment will be specifically described with reference to further specific examples.

図10は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:1.51674、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.10000、t:150nm、t:40nmとし、凸部12の形状をy=−ax(aは任意の定数)に沿うようにした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材3の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。但し、y軸は表面10aのベース面の法線方向に延び、x軸は凸部12の中心を通る断面内においてy軸と直交する方向に延びるものとする。また、保護膜20の屈折率の波長依存性はないものとしている。 In FIG. 10, the period Λ: 300 nm, the refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 1.51674, the refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.10000, t 1 : 150 nm, t 2 : 40 nm, convex FIG. 7 is a graph showing the correlation between the reflectance of the optical member 3 and the wavelength of incident light with respect to incident light with an incident angle of 0 ° when the shape of the portion 12 is set to conform to y = −ax 2 (a is an arbitrary constant). is there. However, the y axis extends in the normal direction of the base surface of the surface 10a, and the x axis extends in a direction perpendicular to the y axis in a cross section passing through the center of the convex portion 12. Further, the wavelength dependency of the refractive index of the protective film 20 is not assumed.

図11は、図10と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。   FIG. 11 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG.

尚、図10及び図11において、Aは本実施形態2の光学部材3の反射率を示している。Bは、SWS11を設けず、平坦な表面10a上に保護膜20を形成した場合の反射率を示している。Cは保護膜20を設けなかった場合の反射率を示している。また、Dは、保護膜20を設けず、且つ、凸部12の高さtを半分にした場合の反射率を示している。 10 and 11, A indicates the reflectance of the optical member 3 of the second embodiment. B shows the reflectance when the SWS 11 is not provided and the protective film 20 is formed on the flat surface 10a. C indicates the reflectance when the protective film 20 is not provided. Also, D is, without providing the protective film 20, and shows the reflectance in the case of half the height t 1 of the convex portion 12.

図10に示すように、本実施形態2の構成をとることによって、光学部材3の反射率及びその波長依存性をより効果的に低減することができる。また、図11に示すように光学部材3の反射率の入射角依存性をより低減することができ、比較的入射角の大きな入射光に対する反射率をも効果的に低減することができる。   As shown in FIG. 10, the reflectance of the optical member 3 and its wavelength dependency can be more effectively reduced by adopting the configuration of the second embodiment. Moreover, as shown in FIG. 11, the incident angle dependence of the reflectance of the optical member 3 can be further reduced, and the reflectance for incident light having a relatively large incident angle can also be effectively reduced.

(変形例2)
図12は本変形例2に係る光学部材4の断面図である。
(Modification 2)
FIG. 12 is a cross-sectional view of the optical member 4 according to the second modification.

図13は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:2.00136、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.49169、t:300nm、t:89nm、t:243nmとし、凸部12の形状をy=−ax(aは任意の定数)に沿うようにした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材4の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。また、保護膜20の分散は下記数式(3)により規定される。また、光学部材本体10の分散は下記数式(4)により規定される。
=a+aλ++aλ−2+aλ−4+aλ−6+aλ−8 ・・・(3)
但し、
=2.1864582、
=−0.00024475348、
=0.014155787、
=−0.00044329781、
=7.7664259e−005、
=−2.9936382e−006、
である。
=a+aλ++aλ−2+aλ−4+aλ−6+aλ−8 ・・・(4)
但し、
=3.7871725、
=−0.020974414、
=0.059258017、
=0.0079700797、
=−0.00070884578、
=7.9345324e−005、
である。
FIG. 13 shows a period Λ: 300 nm, a refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 2.00136, a refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.49169, t 1 : 300 nm, t 2 : 89 nm, t 3. : 243 nm, the reflectance of the optical member 4 with respect to the incident light with an incident angle of 0 ° and the wavelength of the incident light when the shape of the convex portion 12 is along y = −ax 2 (a is an arbitrary constant) It is a graph showing a correlation. The dispersion of the protective film 20 is defined by the following mathematical formula (3). Further, the dispersion of the optical member body 10 is defined by the following mathematical formula (4).
n 2 = a 0 + a 1 λ 2 +++ a 2 λ −2 + a 3 λ −4 + a 4 λ −6 + a 5 λ −8 (3)
However,
a 0 = 2.1864582,
a 1 = −0.00024475348,
a 2 = 0.0145155787,
a 3 = −0.000443297981,
a 4 = 7.7664259e-005,
a 5 = −2.9936382e-006,
It is.
n 2 = a 0 + a 1 λ 2 ++ a 2 λ −2 + a 3 λ −4 + a 4 λ −6 + a 5 λ −8 (4)
However,
a 0 = 3.778725,
a 1 = −0.020974414,
a 2 = 0.0592558017,
a 3 = 0.0079700797,
a 4 = −0.00070884578,
a 5 = 7.9345324e-005,
It is.

図14は、図13と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。   FIG. 14 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG.

尚、図13及び図14において、Aは本変形例2の光学部材4の反射率を示している。Bは、SWS11を設けず、平坦な表面10a上に保護膜20を形成した場合の反射率を示している。Cは保護膜20を設けなかった場合の反射率を示している。また、Dは、保護膜20を設けず、且つ、凸部12の高さtを半分にした場合の反射率を示している。 In FIGS. 13 and 14, A represents the reflectance of the optical member 4 of the second modification. B shows the reflectance when the SWS 11 is not provided and the protective film 20 is formed on the flat surface 10a. C indicates the reflectance when the protective film 20 is not provided. Also, D is, without providing the protective film 20, and indicates the reflectance in the case of half the height t 1 of the convex portion 12.

本変形例2に係る光学部材4は上記実施形態2に係る光学部材3と保護膜20の構成を除いては同様の構成を有する。ここでは、本変形例2における保護膜20の構成について詳細に説明する。尚、本変形例2の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1、2と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。   The optical member 4 according to the second modification has the same configuration except for the configuration of the optical member 3 and the protective film 20 according to the second embodiment. Here, the configuration of the protective film 20 in Modification 2 will be described in detail. In the description of the second modification, components having substantially the same function will be described with reference numerals common to the first and second embodiments, and description thereof will be omitted.

上記実施形態2では、保護膜20は、比較的厚いものであり、複数の凸部12相互間に形成される凹部を埋めると共に、表面20aが滑面(例えば、平滑面)となるように形成されている。しかし、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、本変形例2のように、保護膜20は、比較的薄く、反射防止凹凸構造11に沿った形状に形成されていてもよい。すなわち、表面20aに反射防止凹凸構造11に対応した凹凸が形成されていてもよい。この場合であっても、上記実施形態2の場合と同様に高い化学的耐久性を実現することができる。また、保護膜20を設けない場合よりも高い機械的耐久性を実現することができる。   In the second embodiment, the protective film 20 is relatively thick and fills the concave portions formed between the plurality of convex portions 12 and is formed so that the surface 20a becomes a smooth surface (for example, a smooth surface). Has been. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, as in Modification 2, the protective film 20 may be relatively thin and formed in a shape along the antireflection uneven structure 11. . That is, unevenness corresponding to the antireflection uneven structure 11 may be formed on the surface 20a. Even in this case, high chemical durability can be realized as in the case of the second embodiment. Further, higher mechanical durability can be realized than when the protective film 20 is not provided.

また、図13、図14に示すように、上記実施例1の場合と同様に、保護膜20の層厚や凸部12の形状を適宜調整することによって、反射率の更なる効果的な低減や反射率の波長依存性の低減を図ることができる。   Further, as shown in FIGS. 13 and 14, as in the case of the first embodiment, the reflectance can be further effectively reduced by appropriately adjusting the layer thickness of the protective film 20 and the shape of the convex portion 12. In addition, the wavelength dependence of the reflectance can be reduced.

次に、本発明を実施した光学部材を用いた光学装置について、実施形態3、4を例に挙げて説明する。   Next, an optical device using the optical member embodying the present invention will be described by taking Embodiments 3 and 4 as examples.

(実施形態3)
図15は本実施形態3に係る撮像装置5の主要部の構成を表す図である。
(Embodiment 3)
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the imaging device 5 according to the third embodiment.

図15に示すように、本実施形態3に係る撮像装置5は、装置本体33と、レンズ鏡筒ユニット30と、撮像素子34とを備えている。レンズ鏡筒ユニット30は、筒状(詳細には円筒状)のレンズ鏡筒31と、レンズ鏡筒31の内部に収納された結像光学系32とを備えている。結像光学系32は、像側(図15において左側)からレンズ鏡筒31内に入射する光を結像するためのものである。本実施形態3では、結像光学系32は、具体的に、第1のレンズ32a、第2のレンズ32b及び第3のレンズ32cにより構成されている。尚、結像光学系32を構成するレンズ32a〜32cは、それぞれ光軸上に変位不能に配置されていてもよい。また、レンズ32a〜32cのうち少なくともひとつが光軸上を変位可能に構成されており、フォーカシングや変倍が可能な構成としてもよい。   As illustrated in FIG. 15, the imaging apparatus 5 according to the third embodiment includes an apparatus main body 33, a lens barrel unit 30, and an imaging element 34. The lens barrel unit 30 includes a cylindrical (specifically cylindrical) lens barrel 31 and an imaging optical system 32 housed inside the lens barrel 31. The imaging optical system 32 is for imaging light incident on the lens barrel 31 from the image side (left side in FIG. 15). In the third embodiment, the imaging optical system 32 is specifically configured by a first lens 32a, a second lens 32b, and a third lens 32c. The lenses 32a to 32c constituting the imaging optical system 32 may be disposed on the optical axis so as not to be displaced. In addition, at least one of the lenses 32a to 32c is configured to be displaceable on the optical axis, and may be configured to be capable of focusing and zooming.

レンズ鏡筒ユニット30は、装置本体33に取り付けられている。レンズ鏡筒ユニット30は装置本体33に対して着脱可能であってもよく、また、装置本体33に脱離不能に取り付けられていてもよい。   The lens barrel unit 30 is attached to the apparatus main body 33. The lens barrel unit 30 may be detachable from the apparatus main body 33 or may be attached to the apparatus main body 33 so as not to be detached.

装置本体33には、撮像素子34が設けられている。撮像素子34は結像光学系32の光軸上に配置されている。詳細には、撮像素子34は撮像面を有し、その撮像面に結像光学系32によって光学像が結像されるように配置されている。撮像素子34は光検出器としての機能を有するものである。詳細には、撮像素子34は光学像に結像された光学像を検出して、光学像に対応した電気信号を出力する機能を有するものである。撮像素子34は、例えば、CCD(charge coupled device)、COMS(complementary metal−oxide semiconductor)等により構成することができる。   The device body 33 is provided with an image sensor 34. The image sensor 34 is disposed on the optical axis of the imaging optical system 32. Specifically, the imaging element 34 has an imaging surface, and is arranged so that an optical image is formed on the imaging surface by the imaging optical system 32. The image sensor 34 has a function as a photodetector. Specifically, the image sensor 34 has a function of detecting an optical image formed on the optical image and outputting an electrical signal corresponding to the optical image. The image sensor 34 can be configured by, for example, a charge coupled device (CCD), a complementary metal-oxide semiconductor (COMS), or the like.

本実施形態3では、撮像素子34から出力された電気信号は、装置本体33に収納された図示しない記録装置(例えば、ハードディスク等)に入力されて記録されるように構成されている。   In the third embodiment, the electrical signal output from the image sensor 34 is configured to be input and recorded in a recording device (not shown) (for example, a hard disk) housed in the apparatus main body 33.

図16はレンズ鏡筒31の斜視図である。   FIG. 16 is a perspective view of the lens barrel 31.

図17はレンズ鏡筒31の一部を拡大した断面図である。   FIG. 17 is an enlarged sectional view of a part of the lens barrel 31.

原則的に、結像光学系32は、結像光学系32に入射した光が撮像素子34の撮像面上に結像されるように設計されている。しかしながら、結像光学系32の最大画角以上の光など、結像光学系32に入射する光の一部は直接撮像素子34に結像されずに、レンズ鏡筒31の内周面に入射することとなる。このため、レンズ鏡筒31の内周面の光反射率が高い場合は、内周面において反射光(迷光)が生じ、それに起因してゴーストやフレア等が生じる虞がある。   In principle, the imaging optical system 32 is designed so that light incident on the imaging optical system 32 is imaged on the imaging surface of the imaging element 34. However, a part of the light incident on the imaging optical system 32, such as light having a maximum angle of view of the imaging optical system 32, is not directly imaged on the image sensor 34 but is incident on the inner peripheral surface of the lens barrel 31. Will be. For this reason, when the light reflectance of the inner peripheral surface of the lens barrel 31 is high, reflected light (stray light) is generated on the inner peripheral surface, which may cause ghost or flare.

このところ、本実施形態3において、レンズ鏡筒31は、筒状に形成された鏡筒本体35と、鏡筒本体35の内周面を覆うように形成され、可視光を透過させる保護膜38とにより構成されている。鏡筒本体35の内周面には全面にわたって、反射防止凹凸構造(所謂SWS)36が形成されている。反射防止凹凸構造36は、各々レンズ鏡筒31の延びる方向に相互に並行に延びる複数の微細な線条凸部37が周面に沿って規則的に配列されてなるものである。詳細には、複数の線条凸部37は、結像光学系32からの光の波長以下のピッチ(ピッチ:隣接する線条凸部37相互間の頂部間の距離)で配列されている。具体的に、例えば、結像光学系32に可視光(波長が400nm以上700nm以下の光)が入射する場合、その入射光のうちで反射を抑制しようとする光(例えば、撮像素子34が450nm以下の光を検出しないようなものである場合は、450nm以上の光とすることができる)のうち最も短波長な光の波長以下のピッチで配列されている。   In the third embodiment, the lens barrel 31 includes a barrel main body 35 formed in a cylindrical shape and a protective film 38 that is formed so as to cover the inner peripheral surface of the barrel main body 35 and transmits visible light. It is comprised by. An antireflection concavo-convex structure (so-called SWS) 36 is formed over the entire inner peripheral surface of the lens barrel body 35. The antireflection concavo-convex structure 36 is formed by regularly arranging a plurality of fine linear protrusions 37 extending in parallel with each other in the extending direction of the lens barrel 31 along the circumferential surface. Specifically, the plurality of linear protrusions 37 are arranged at a pitch (pitch: distance between the apexes between adjacent linear protrusions 37) that is equal to or less than the wavelength of the light from the imaging optical system 32. Specifically, for example, when visible light (light having a wavelength of 400 nm or more and 700 nm or less) is incident on the imaging optical system 32, light (for example, the imaging element 34 has a wavelength of 450 nm) that suppresses reflection among the incident light. In the case where the following light is not detected, the light can be 450 nm or more), and the light is arranged at a pitch equal to or shorter than the wavelength of the shortest light.

且つ、鏡筒本体35は結像光学系32からの光を吸収するように構成されている。具体的には、鏡筒本体35は光吸収性材料(例えば、黒色染料や黒色顔料等)を含む構成とされている。このため、入射光の内周面における反射が効果的に抑制され、レンズ鏡筒31への入射光が鏡筒本体35によって高い吸収率で吸収される。従って、内周面における反射光等に起因する迷光の発生を抑制することができる。その結果、ゴーストやフレア等の発生を効果的に抑制することができ、高い光学性能を有する撮像装置5を実現することができる。   The lens barrel body 35 is configured to absorb light from the imaging optical system 32. Specifically, the lens barrel main body 35 is configured to include a light absorbing material (for example, a black dye or a black pigment). For this reason, the reflection of the incident light on the inner peripheral surface is effectively suppressed, and the incident light on the lens barrel 31 is absorbed by the barrel main body 35 with a high absorption rate. Therefore, generation of stray light due to reflected light or the like on the inner peripheral surface can be suppressed. As a result, the occurrence of ghosts and flares can be effectively suppressed, and the imaging device 5 having high optical performance can be realized.

また、本実施形態3では、図17に示すように、反射防止凹凸構造36の上に、反射防止凹凸構造36を被覆するように保護膜38が形成されているため、上記実施形態1で説明したように高い耐環境性を実現することができる。また、レンズ鏡筒31の内周面近傍の表層部において屈折率分布をよりなだらかにすることができるため、レンズ鏡筒31における反射光の発生をより効果的に抑制することができる。従って、撮像装置5のより高い光学性能を実現することができる。   In the third embodiment, as shown in FIG. 17, the protective film 38 is formed on the antireflection concavo-convex structure 36 so as to cover the antireflection concavo-convex structure 36. As described above, high environmental resistance can be realized. Further, since the refractive index distribution can be made gentler in the surface layer portion near the inner peripheral surface of the lens barrel 31, the generation of reflected light in the lens barrel 31 can be more effectively suppressed. Therefore, higher optical performance of the imaging device 5 can be realized.

尚、さらに高い光学性能を実現する観点からSWS36が形成されるレンズ鏡筒31の内周面を粗面に形成しておくことが好ましい。そうすることによって、内周面における反射率の入射角依存性をより低減できると共に、正反射成分もより効果的に低減することができる。   In addition, it is preferable to form the inner peripheral surface of the lens barrel 31 on which the SWS 36 is formed as a rough surface from the viewpoint of realizing higher optical performance. By doing so, the incidence angle dependence of the reflectance on the inner peripheral surface can be further reduced, and the regular reflection component can be more effectively reduced.

(実施形態4)
図18は本実施形態4に係る光ピックアップ装置6の主要部の構成を表す図である。
(Embodiment 4)
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the optical pickup device 6 according to the fourth embodiment.

図19は対物レンズ46の断面図である。   FIG. 19 is a cross-sectional view of the objective lens 46.

本実施形態4に係る光ピックアップ装置6は、情報記録媒体(例えば、光ディスク等)47の情報記録面47aにレーザ光を合焦させて、情報記録面47aにおける反射光を検出することにより情報記録面47aに記録された情報を読み出し可能に構成されたものである。   The optical pickup device 6 according to the fourth embodiment focuses information on the information recording surface 47a of an information recording medium (for example, an optical disc) 47 and detects reflected light on the information recording surface 47a to record information. The information recorded on the surface 47a can be read out.

光ピックアップ装置6は、レーザ光源41と、コリメータ42と、ビームスプリッタ43と、対物光学系を構成する対物レンズ46と、検出器45とを備えている。コリメータ42はレーザ光源41から射出されたレーザ光を平行光にする機能を有するものである。コリメータ42により平行光に変換されたレーザ光はビームスプリッタ43を透過して対物レンズ46に入射する。対物レンズ46はレーザ光を設置された情報記録媒体47の情報記録面47aに合焦させるためのものである。対物レンズ46により合焦されたレーザ光は情報記録面47aにより反射される。その反射光は対物レンズ46を透過してビームスプリッタ43に入射する。このビームスプリッタ43に設けられた反射面で反射され、反射光は検出器45に導かれる。検出器45において反射光が検出され、検出された反射光に基づいてデータの読み出しが行われる。   The optical pickup device 6 includes a laser light source 41, a collimator 42, a beam splitter 43, an objective lens 46 constituting an objective optical system, and a detector 45. The collimator 42 has a function of converting laser light emitted from the laser light source 41 into parallel light. The laser light converted into parallel light by the collimator 42 passes through the beam splitter 43 and enters the objective lens 46. The objective lens 46 is for focusing the laser beam on the information recording surface 47a of the information recording medium 47 provided with the laser beam. The laser beam focused by the objective lens 46 is reflected by the information recording surface 47a. The reflected light passes through the objective lens 46 and enters the beam splitter 43. The light is reflected by the reflecting surface provided on the beam splitter 43 and the reflected light is guided to the detector 45. The reflected light is detected by the detector 45, and data is read based on the detected reflected light.

尚、本実施形態4では、1種類の情報記録媒体47に対してレーザ光の合焦を行うタイプの光ピックアップ装置6を例に挙げて本発明例を説明するが、例えば、複数種類の情報記録媒体47のそれぞれに対してレーザ光を合焦可能な所謂互換タイプのものであってもよい。   In the fourth embodiment, an example of the present invention will be described by taking an optical pickup device 6 of a type that focuses laser light on one type of information recording medium 47 as an example. A so-called compatible type capable of focusing laser light on each of the recording media 47 may be used.

ところで、上述のように、対物レンズ46に入射するレーザ光は対物レンズ46を透過する。しかしながら、対物レンズ46の両レンズ面に反射防止処理が施されてなければ、対物レンズ46の両レンズ面においてレーザ光の一部が反射されることとなる。対物レンズ46の両レンズ面においてレーザ光の一部が反射されると、検出器45において検出されるレーザ光の光量が低下するため、検出精度が低下する傾向にある。その結果、ノイズ等が生じる虞がある。   Incidentally, as described above, the laser light incident on the objective lens 46 passes through the objective lens 46. However, if antireflection processing is not performed on both lens surfaces of the objective lens 46, a part of the laser light is reflected on both lens surfaces of the objective lens 46. If a part of the laser beam is reflected on both lens surfaces of the objective lens 46, the amount of the laser beam detected by the detector 45 is decreased, so that the detection accuracy tends to be decreased. As a result, noise or the like may occur.

このところ、本実施形態4では、対物レンズ46は、レンズ本体48と、レンズ本体48の各レンズ面の上に各レンズ面を覆うように設けられた保護膜51a、51bとを備えている。そして、レンズ本体48のレーザ光源41側のレンズ面48aの少なくとも光学有効径内には複数の微細な錐体状凸部50が規則的に配列されてなる反射防止凹凸構造49が形成されている。詳細には、複数の錐体状凸部50は、レーザ光源41から射出されるレーザ光の波長以下のピッチ(最も近接して位置する錐体状凸部50相互間における頂点間距離)で配列(例えば、正方配列又は三角格子状に配列)されている。   In the fourth embodiment, the objective lens 46 includes a lens body 48 and protective films 51 a and 51 b provided on the lens surfaces of the lens body 48 so as to cover the lens surfaces. An antireflection concavo-convex structure 49 in which a plurality of fine cone-shaped convex portions 50 are regularly arranged is formed at least within the effective optical diameter of the lens surface 48a on the laser light source 41 side of the lens body 48. . Specifically, the plurality of cone-shaped convex portions 50 are arranged at a pitch (the distance between the apexes between the cone-shaped convex portions 50 located closest to each other) that is equal to or less than the wavelength of the laser light emitted from the laser light source 41. (For example, a square arrangement or a triangular lattice arrangement).

また、レンズ本体48の情報記録媒体47側のレンズ面48bの少なくとも光学有効径内にも複数の微細な錐体状凸部50が規則的に配列されてなる反射防止凹凸構造49が形成されている。詳細には、複数の錐体状凸部50は、レーザ光源41から射出されるレーザ光の波長以下のピッチ(最も近接して位置する錐体状凸部50相互間における頂点間距離)で配列(例えば、正方配列又は三角格子状に配列)されている。   Further, an antireflection concavo-convex structure 49 in which a plurality of fine cone-shaped convex portions 50 are regularly arranged is formed at least within the effective optical diameter of the lens surface 48b on the information recording medium 47 side of the lens body 48. Yes. Specifically, the plurality of cone-shaped convex portions 50 are arranged at a pitch (the distance between the apexes between the cone-shaped convex portions 50 located closest to each other) that is equal to or less than the wavelength of the laser light emitted from the laser light source 41. (For example, a square arrangement or a triangular lattice arrangement).

このため、対物レンズ46の両レンズ面におけるレーザ光の反射を抑制することができる。その結果、検出器45において検出されるレーザ光の光量を比較的多くすることができ、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。従って、高い光学性能を有する光ピックアップ装置6を実現することができる。   For this reason, the reflection of the laser beam on both lens surfaces of the objective lens 46 can be suppressed. As a result, the amount of laser light detected by the detector 45 can be made relatively large, and the generation of noise can be effectively suppressed. Therefore, the optical pickup device 6 having high optical performance can be realized.

また、本実施形態4では、レンズ本体48の各レンズ面の上に反射防止凹凸構造49を被覆するように保護膜51a及び51bが形成されている。このため、上記実施形態1で説明したように、高い耐環境性及びより高い反射抑制効果を実現することができる。従って、より高い光学性能を有する光ピックアップ装置6を実現することができる。   In the fourth embodiment, protective films 51 a and 51 b are formed on each lens surface of the lens body 48 so as to cover the antireflection uneven structure 49. For this reason, as demonstrated in the said Embodiment 1, high environmental resistance and a higher reflection suppression effect are realizable. Therefore, the optical pickup device 6 having higher optical performance can be realized.

尚、反射防止凹凸構造49のピッチがレンズ面48a、46bの少なくとも光学有効径内においてレーザ光の波長以下である限りにおいて、反射防止凹凸構造49のピッチがレンズ面48a、46bの光学有効径内の全域にわたって略一定であってもよい(すなわち周期的であってもよい)。また、反射防止凹凸構造49のピッチが光学有効径内の各所によって相互に異なっていてもよい。すなわち、反射防止凹凸構造49は非周期的であってもよい。反射防止凹凸構造49を非周期的なものにすることによってレンズ面48a、46bにおける回折光の発生を効果的に抑制することができる。   As long as the pitch of the antireflection concavo-convex structure 49 is equal to or less than the wavelength of the laser beam within at least the optical effective diameter of the lens surfaces 48a and 46b, the pitch of the antireflection concavo-convex structure 49 is within the optical effective diameter of the lens surfaces 48a and 46b. May be substantially constant (i.e., may be periodic). In addition, the pitch of the antireflection concavo-convex structure 49 may be different from each other at various locations within the optical effective diameter. That is, the antireflection uneven structure 49 may be aperiodic. Generation of diffracted light on the lens surfaces 48a and 46b can be effectively suppressed by making the antireflection uneven structure 49 non-periodic.

以上、実施形態3、4において、本発明を実施した光学部材を備えた光学装置の例として撮像装置及び光ピックアップ装置を例に挙げて説明したが、本発明は、その他、光走査装置等の各種光学装置にも適用できるものである。   As described above, in the third and fourth embodiments, the imaging device and the optical pickup device have been described as examples of the optical device including the optical member according to the present invention. However, the present invention is not limited to the optical scanning device or the like. The present invention can also be applied to various optical devices.

本発明に係る光学部材は、反射防止効果及び高い耐環境性を有し、レンズ鏡筒や、レンズ等に代表される光学素子等として有用である。本発明に係る光学部材を用いることによって、高品位な結像光学系、対物光学系、走査光学系、ピックアップ光学系等の各種光学系、レンズ鏡筒ユニット、光ピックアップユニット、撮像ユニット等の各種光学ユニット、及び撮像装置、光ピックアップ装置、光走査装置等を実現することが可能となる。   The optical member according to the present invention has an antireflection effect and high environmental resistance, and is useful as a lens barrel, an optical element represented by a lens, and the like. By using the optical member according to the present invention, various optical systems such as a high-quality imaging optical system, objective optical system, scanning optical system, and pickup optical system, lens barrel unit, optical pickup unit, and imaging unit An optical unit, an imaging device, an optical pickup device, an optical scanning device, and the like can be realized.

図1は、実施形態1に係る光学部材(反射防止構造体)1の平面図である。FIG. 1 is a plan view of an optical member (antireflection structure) 1 according to the first embodiment. 図2は、図1中の切り出し線II−IIで切り出した部分の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion cut out along a cut line II-II in FIG. 図3は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:2.00136、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.37986、t:150nm、t:110nm、凸部12の頂部の直径f:90.5nmとした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材1の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。FIG. 3 shows a period Λ: 300 nm, a refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 2.00136, a refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.37986, t 1 : 150 nm, t 2 : 110 nm, a convex portion. 12 is a graph showing the correlation between the reflectance of the optical member 1 with respect to incident light with an incident angle of 0 ° and the wavelength of incident light when the diameter f of the top of 12 is 90.5 nm. 図4は、図3と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG. 図5は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:2.00136、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.37986、t:150nm、t:140nm、凸部12の頂部の直径f:135nmとした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材1の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。FIG. 5 shows a period Λ: 300 nm, a refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 2.00136, a refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.37986, t 1 : 150 nm, t 2 : 140 nm, a convex portion. 12 is a graph showing the correlation between the reflectance of the optical member 1 with respect to incident light with an incident angle of 0 ° and the wavelength of incident light when the diameter f of the top of 12 is 135 nm. 図6は、図5と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG. 図7は、変形例1に係る光学部材2の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the optical member 2 according to the first modification. 図8は、実施形態2に係る光学部材3の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the optical member 3 according to the second embodiment. 図9は、図8中の切り出し線IX−IXで切り出した部分の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a portion cut out by a cut line IX-IX in FIG. 図10は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:1.51674、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.10000、t:150nm、t:40nmとし、凸部12の形状をy=−ax(aは任意の定数)に沿うようにした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材3の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。In FIG. 10, the period Λ: 300 nm, the refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 1.51674, the refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.10000, t 1 : 150 nm, t 2 : 40 nm, convex FIG. 7 is a graph showing the correlation between the reflectance of the optical member 3 and the wavelength of incident light with respect to incident light with an incident angle of 0 ° when the shape of the portion 12 is set to conform to y = −ax 2 (a is an arbitrary constant). is there. 図11は、図10と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG. 図12は、変形例2に係る光学部材4の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of the optical member 4 according to the second modification. 図13は、周期Λ:300nm、光学部材本体10の波長589nmにおける屈折率:2.00136、保護膜20の波長589nmにおける屈折率:1.49169、t:300nm、t:89nm、t:243nmとし、凸部12の形状をy=−ax(aは任意の定数)に沿うようにした場合の、入射角0°の入射光に対する光学部材4の反射率と入射光の波長の相関を表すグラフである。FIG. 13 shows a period Λ: 300 nm, a refractive index of the optical member body 10 at a wavelength of 589 nm: 2.00136, a refractive index of the protective film 20 at a wavelength of 589 nm: 1.49169, t 1 : 300 nm, t 2 : 89 nm, t 3. : 243 nm, the reflectance of the optical member 4 with respect to the incident light with an incident angle of 0 ° and the wavelength of the incident light when the shape of the convex portion 12 is along y = −ax 2 (a is an arbitrary constant) It is a graph showing a correlation. 図14は、図13と同条件における入射光(波長:589nm)の入射角と反射率との相関を表すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the correlation between the incident angle of incident light (wavelength: 589 nm) and the reflectance under the same conditions as in FIG. 図15は、実施形態3に係る撮像装置5の主要部の構成を表す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the imaging device 5 according to the third embodiment. 図16は、レンズ鏡筒31の斜視図である。FIG. 16 is a perspective view of the lens barrel 31. 図17は、レンズ鏡筒31の一部を拡大した断面図である。FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of a part of the lens barrel 31. 図18は、実施形態4に係る光ピックアップ装置6の主要部の構成を表す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the optical pickup device 6 according to the fourth embodiment. 図19は、対物レンズ46の断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of the objective lens 46.

符号の説明Explanation of symbols

1、2、3、4 光学部材
5 撮像装置
6 光ピックアップ装置
10 光学部材本体
11、36、49 反射防止凹凸構造(SWS)
12 凸部
20、38、51a、51b 保護膜
30 レンズ鏡筒ユニット
31 レンズ鏡筒
32 結像光学系
33 装置本体
34 撮像素子
35 鏡筒本体
37 線条凸部
41 レーザ光源
42 コリメータ
43 ビームスプリッタ
45 検出器
46 対物レンズ
47 情報記録媒体
47a 情報記録面
48 レンズ本体
50 錐体状凸部
1, 2, 3, 4 Optical member 5 Imaging device 6 Optical pickup device 10 Optical member body 11, 36, 49 Anti-reflection concavo-convex structure (SWS)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Convex part 20,38,51a, 51b Protective film 30 Lens barrel unit 31 Lens barrel 32 Imaging optical system 33 Apparatus main body 34 Imaging element 35 Lens barrel main body 37 Linear convex part 41 Laser light source 42 Collimator 43 Beam splitter 45 Detector 46 Objective lens 47 Information recording medium 47a Information recording surface 48 Lens body 50 Conical convex portion

Claims (10)

微細な凸部又は凹部が複数配列されてなり、入射光の反射を抑制する反射防止凹凸構造が表面に形成された光学部材本体と、
上記表面を被覆し、上記入射光を透過させる保護膜と、
を備えた光学部材。
An optical member body in which a plurality of fine convex portions or concave portions are arranged, and an antireflection uneven structure that suppresses reflection of incident light is formed on the surface;
A protective film covering the surface and transmitting the incident light;
An optical member comprising:
請求項1に記載された光学部材において、
上記光学部材本体は実質的にガラスからなるものである一方、上記保護膜は実質的に樹脂からなるものである光学部材。
The optical member according to claim 1,
The optical member main body is substantially made of glass, while the protective film is substantially made of resin.
請求項1に記載された光学部材において、
上記保護膜は上記光学部材本体よりも化学的耐久性が高いものであることを特徴とする光学部材。
The optical member according to claim 1,
The optical member, wherein the protective film has higher chemical durability than the optical member body.
請求項1に記載された光学部材において、
上記光学部材本体は上記入射光を透過するものであり、上記保護膜の該入射光の波長における屈折率は上記光学部材本体の同屈折率よりも低いことを特徴とする光学部材。
The optical member according to claim 1,
The optical member main body transmits the incident light, and the refractive index of the protective film at the wavelength of the incident light is lower than the same refractive index of the optical member main body.
請求項1に記載された光学部材において、
上記保護膜の表面は滑面に形成されている光学部材。
The optical member according to claim 1,
An optical member in which the surface of the protective film is formed on a smooth surface.
請求項1に記載された光学部材において、
上記保護膜の表面には上記反射防止凹凸構造に対応した凹凸が形成されていることを特徴とする光学部材。
The optical member according to claim 1,
An optical member, wherein the surface of the protective film is provided with unevenness corresponding to the antireflection uneven structure.
請求項1に記載された光学部材において、
上記保護膜は、該保護膜の表面における反射光の位相と上記光学部材本体の表面における反射光の位相とが上記入射光の波長の半分だけずれるような厚みに形成されていることを特徴とする光学部材。
The optical member according to claim 1,
The protective film is formed to have such a thickness that the phase of the reflected light on the surface of the protective film and the phase of the reflected light on the surface of the optical member body are shifted by half the wavelength of the incident light. Optical member to be used.
請求項7に記載された光学部材において、
上記反射防止凹凸構造は、上記光学部材本体の表面における反射光の強度と上記保護膜の表面における反射光の強度とが相互に実質的に等しくなるように形成されていることを特徴とする光学部材。
The optical member according to claim 7,
The antireflection uneven structure is formed such that the intensity of reflected light on the surface of the optical member body and the intensity of reflected light on the surface of the protective film are substantially equal to each other. Element.
請求項1に記載された光学部材において、
上記反射防止凹凸構造は、線条の凸部又は凹部が相互に並行に複数配列されてなるもの、錐体状の凸部又は凹部が複数配列されてなるもの、錐台状の凸部又は凹部が複数配列されてなるもの、若しくは柱状の凸部又は凹部が複数配列されてなるものであることを特徴とする光学部材。
The optical member according to claim 1,
The antireflection concavo-convex structure includes a plurality of linear protrusions or recesses arranged in parallel to each other, a plurality of cone-shaped protrusions or recesses arranged, a frustum-like protrusion or recess An optical member characterized in that a plurality of slabs are arranged, or a plurality of columnar projections or recesses are arranged.
請求項1に記載された光学部材を備えた光学装置。   An optical device comprising the optical member according to claim 1.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009025584A (en) * 2007-07-20 2009-02-05 Hoya Corp Light shielding structure
JP2009294341A (en) * 2008-06-04 2009-12-17 Nissan Motor Co Ltd Water-repellent antireflection structure and water-repellent antireflection molding
JP2010072046A (en) * 2008-09-16 2010-04-02 Canon Inc Optical element and optical device having the same
JP2010271534A (en) 2009-05-21 2010-12-02 Canon Inc Optical element and optical apparatus having the same
JP2011053496A (en) * 2009-09-02 2011-03-17 Sony Corp Optical device, manufacturing method thereof, and method of manufacturing master
JP5804683B2 (en) 2010-09-14 2015-11-04 キヤノン株式会社 Optical element and optical device having the same
JP5352010B2 (en) 2011-02-22 2013-11-27 パナソニック株式会社 Optical member
JP2012189846A (en) * 2011-03-11 2012-10-04 Tamron Co Ltd Antireflection optical element and method for manufacturing antireflection optical element
JP2013231779A (en) * 2012-04-27 2013-11-14 Kuraray Co Ltd Anti-reflection structure and optical member
US9784889B2 (en) * 2012-06-22 2017-10-10 Sharp Kabushiki Kaisha Antireflection structure and display device
JP2014164102A (en) * 2013-02-25 2014-09-08 Dainippon Printing Co Ltd Anti-reflection article and image display device
JP2015216187A (en) * 2014-05-09 2015-12-03 ソニー株式会社 Solid state imaging element and electronic apparatus
US10254169B2 (en) * 2014-09-09 2019-04-09 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Optical detector based on an antireflective structured dielectric surface and a metal absorber
JP6474623B2 (en) * 2015-01-23 2019-02-27 日本電産サンキョー株式会社 Patterning method and patterned article
US11264771B1 (en) 2019-05-09 2022-03-01 Mitsubishi Electric Corporation Laser device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001264520A (en) * 2000-03-16 2001-09-26 Dainippon Printing Co Ltd Reflection preventing film, polarizing element, display device and method for manufacturing reflection preventing film
JP2002182003A (en) * 2000-12-14 2002-06-26 Canon Inc Antireflection functional element, optical element, optical system and optical appliance
JP2006053220A (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Olympus Corp Member having antireflection part, molding die for the member and method of manufacturing the die

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5007708A (en) * 1988-07-26 1991-04-16 Georgia Tech Research Corporation Technique for producing antireflection grating surfaces on dielectrics, semiconductors and metals
JPH07294706A (en) * 1994-04-28 1995-11-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for forming antireflection panel, lens and protective film
DE19708776C1 (en) * 1997-03-04 1998-06-18 Fraunhofer Ges Forschung Anti-reflection coating for glass or plastics panels used in windows, display screens etc.
JP2001127852A (en) 1999-10-28 2001-05-11 Seiko Epson Corp Cover glass and optical component
JP2002333502A (en) * 2001-05-10 2002-11-22 Dainippon Printing Co Ltd Antireflection window plate for display cover of portable device having display and portable device
JP2003075604A (en) * 2001-09-03 2003-03-12 Nitto Denko Corp Antireflective antidazzle film, method for manufacturing the same, optical element and image display device
JP2003279705A (en) * 2002-03-25 2003-10-02 Sanyo Electric Co Ltd Antireflection member
JP2005135899A (en) * 2003-10-06 2005-05-26 Omron Corp Surface light source apparatus and display apparatus
WO2007053242A2 (en) * 2005-09-19 2007-05-10 Wayne State University Transparent hydrophobic article having self-cleaning and liquid repellant features and method of fabricating same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001264520A (en) * 2000-03-16 2001-09-26 Dainippon Printing Co Ltd Reflection preventing film, polarizing element, display device and method for manufacturing reflection preventing film
JP2002182003A (en) * 2000-12-14 2002-06-26 Canon Inc Antireflection functional element, optical element, optical system and optical appliance
JP2006053220A (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Olympus Corp Member having antireflection part, molding die for the member and method of manufacturing the die

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